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技術 可変角度コリメータ

出願人 アメリカンサイエンスアンドエンジニアリング,インコーポレイテッド
発明者 ロメル,マーティン
出願日 2013年7月2日 (7年5ヶ月経過) 出願番号 2015-520654
公開日 2015年8月13日 (5年4ヶ月経過) 公開番号 2015-523570
状態 特許登録済
技術分野 その他の放射線取扱い
主要キーワード 開口間隙 円筒形筐体 中心表面 非垂直角度 スリット縁 点状源 半径方向スリット 回転円柱
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (20)

課題・解決手段

制御可能な放射線ビームを生成するためのシステムは、電子的に制御可能であり、ビームを形成する動作中に互に対して移動しなければならない部品を含まない。ビームの方向および断面は、電子ビームを制御することによって電子的に制御され得る。種々の実施形態は、開口または開口を作成する物理的構成要素の移動を必要とすることなく、開口材料厚とは無関係に所望のサイズおよび流束走査X線ビームを形成することを可能にする、X線コリメータを提供する。いくつかの実施形態は、ビーム角度とは無関係に所望のサイズおよび流束の走査X線ビームを形成することを可能にする、X線コリメータを提供する。

概要

背景

X線後方散乱撮像は、多くの場合、「ペンシルビーム」と称される、十分に平行にされたビーム物体走査することに依存する。過去に、これらのビームは、X線透過撮像にも広く使用されていたが、現在は、画素化検出器と共の扇および円錐ビームが、透過撮像を占めている。

平行走査ビームを形成するための2つの一般的に使用されているアプローチがある。両方とも静止X線源および移動開口に依存する。両方の場合において、静止X線源からの放射線は、最初に、静止コリメータによって扇ビームに平行にされる。次いで、開口部を伴う可動部品が、走査ビームを形成する。この可動部品は、半径方向スリットを伴う回転円盤または周囲に開口部を伴う車輪のいずれか一方である。回転円盤は、扇ビームを覆い、走査ビームは、扇ビーム開口部の長さを横断するスリットを通して放射される放射線によって形成される。このアプローチは、例えば、SteinおよびSwiftによって1973年の米国特許第3,780,291号(特許文献1)で例証されている。図1Aを参照されたい。他方のアプローチでは、X線源の周囲で回転する半径方向孔を伴う車輪が、移動部品を構成する。X線源が車輪の中心に配置される場合、走査ビームは、車輪の角速度で半径方向に放射される。

例えば、1996年の米国特許第5,493,596号(特許文献2)でAnnisによって説明されるようならせん溝を伴う回転円柱に基づいて、静止X線源から平行ビームを形成するための他のアプローチが提案されている。

移動X線源を伴うシステム構成が開発されている。X線源の運動は、典型的には、X線管を移動させることによって形成されないが、拡張アノードに沿って電子ビームを移動させる(走査する)ことによって形成される。これは、移動X線源点(電子ビームの焦点)を生成し、その場所を電子的に制御することができる。移動X線源点は、源点からいくらかの距離を置いた単純静止開口(ピンホール)を用いた走査X線ビームの形成を可能にする。X線源点が走査経路の一方の端から他方の端まで移動させられると、開口から出現する走査X線ビームがある角度範囲に及ぶ。この概念の実施形態は、例えば、Watanabeによって1977年の米国特許第4,045,672号(特許文献3)で説明されているシステムの一部である。図1Bも参照されたい。

X線ビームがある角度範囲を覆うと、ビームの断面積は、ビームと開口面の垂線との間の角度の余弦として変化する。角度範囲が小さい場合、ビーム変動が制限され、無視され得る。しかしながら、広い角度範囲が必要とされる場合、効果は有意になる。例えば、120°角度範囲については、60°の余弦が2分の1であるので、極限での60°の非垂直角度が、ビームサイズおよび送達流束の少なくとも50%低減につながる。

実際には、ピンホールを伴う材料が、角度が増加するとともにビーム断面積のさらなる低減につながる有限厚さを有するため、ビーム変動はさらに大きい。この問題は、ピンホールを伴う材料に対してより厚い遮蔽材料を必要とする、より高いエネルギーのX線にとって、より深刻になる。

厚い遮蔽材料を可能にするため、かつ角度変動を回避するために、RothschildおよびGrodzinsによって2002年の米国特許第6,356,620号(特許文献4)で説明されているように、軸を通って垂直な孔を含む回転円柱でピンホールを置き換えることが提案されている。図1Cも参照されたい。この円柱は、移動X線源点がいつでも孔と整列させられるように、走査電子ビームと同期して回転する必要があろう。このアプローチは、単純ピンホール設計に関する問題の両方を解決する。それは、ビーム角と無関係に一定のサイズのビームを形成し、開口を形成する材料の厚さを制限しない。しかしながら、この能動的解決策は、受動的ピンホールと比較して、有意な費用および複雑性を導入する。それはまた、電子ビームの電子制御によって提供される優れた融通性を多大に排除する。

概要

制御可能な放射線ビームを生成するためのシステムは、電子的に制御可能であり、ビームを形成する動作中に互に対して移動しなければならない部品を含まない。ビームの方向および断面は、電子ビームを制御することによって電子的に制御され得る。種々の実施形態は、開口または開口を作成する物理的構成要素の移動を必要とすることなく、開口材料厚とは無関係に所望のサイズおよび流束の走査X線ビームを形成することを可能にする、X線コリメータを提供する。いくつかの実施形態は、ビーム角度とは無関係に所望のサイズおよび流束の走査X線ビームを形成することを可能にする、X線コリメータを提供する。

目的

平行放射線ビームで標的を照射する方法は、コリメータを照らすように構成されている操縦可能な放射線源を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
1件

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請求項1

操縦可能な放射線ビームを生成するためのシステムであって、コリメータに対してある角度で放射線を生成するように構成されている放射線源であって、前記角度は、電子的に制御可能である、放射線源と、前記放射線源によって生成される前記放射線に不透明な材料を含むコリメータとを備え、前記コリメータは、開口を備え、前記開口は、複数の入射角で前記放射線源から放射線を受け取るように構成され、前記複数の入射角の各々で前記放射線の一部分を前記コリメータに通すことにより、ビーム断面を有する平行放射線ビームを形成するように構成され、前記コリメータと前記放射線源とは、操縦可能な放射線ビームを生成する場合、互に対して静止したままであるように構成されている、システム。

請求項2

前記放射線源は、電子源アノードとを備え、前記電極源は、操縦可能な電子ビームで前記アノードを照らし、可動放射線点源を生成するように構成されている、請求項1に記載のシステム。

請求項3

前記開口は、第1のコリメータ表面における第1の開口と第2のコリメータ表面における第2の開口との間の協調によって形成される複合開口を備えている、請求項1に記載のシステム。

請求項4

前記開口は、第3のコリメータ表面における第3の開口によってさらに形成される複合開口である、請求項3に記載のシステム。

請求項5

前記開口は、菱形を有する、請求項1に記載のシステム。

請求項6

前記開口は、正方形を有する、請求項1に記載のシステム。

請求項7

前記開口の形状は、前記開口に対する前記放射線の前記入射角の関数として可変である、請求項1に記載のシステム。

請求項8

前記コリメータは、第1の表面を備えている第1の部材であって、前記第1の表面は、双曲放物面または修正双曲放物面のうちの1つである、第1の部材と、第2の表面を備えている第2の部材であって、前記第2の表面は、双曲放物面または修正双曲放物面のうちの1つである、第2の部材とを備え、前記第1の部材は、前記第1の表面が前記第2の表面に対面するように、前記第2の部材に対して配置され、前記第1の表面と前記第2の表面とは、間隙によって分離され、前記コリメータを通る開口を画定する、請求項1に記載のシステム。

請求項9

前記第1の表面と前記第2の表面との間の前記間隙が一定ではないように、前記第1の表面は、修正双曲放物面であり、前記第2の表面は、修正双曲放物面である、請求項8に記載のシステム。

請求項10

前記コリメータは、らせん状に切断された円柱である、請求項8に記載のシステム。

請求項11

平行放射線ビームで標的を照射する方法であって、前記方法は、コリメータを照らすように構成されている操縦可能な放射線源を提供することと、入力および出力を有する双曲放物面開口を備えているコリメータを提供することであって、前記コリメータは、前記操縦可能な放射線源に対して固定された場所で配置されている、ことと、照明放射線の一部分が前記コリメータを通過し、第1の出口角度で前記コリメータから出射するように、第1の照明角度からの前記照明放射線で前記双曲放物面開口の前記入力を照らすことと、照明放射線の一部分が前記コリメータを通過し、第2の出口角度であって、前記第1の出口角度とは異なる第2の出口角度で前記コリメータから出射するように、第2の照明角度であって、前記第1の照明角度とは異なる第2の照明角度からの前記照明放射線で前記双曲放物面開口の前記入力を照らすこととによって、複数の出口角度で平行放射線ビームを生成することとを含む、方法。

請求項12

コリメータを提供することは、入力プレートであって、前記入力プレートは、第1の面、第2の面、および前記第1の面と前記第2の面との間で前記入力プレートを完全に通る第1の細長い開口を有する、入力プレートと、出力プレートであって、前記出力プレートは、第3の面、第4の面、および前記第3の面と前記第4の面との間で前記出力プレートを完全に通る第2の細長い開口を有する、出力プレートとを有するコリメータを提供することを含み、前記第1の面は、前記第4の面と平行であり、所定の距離によって前記第4の面から分離されており、前記第1の細長い開口の投影は、ゼロではない角度で前記第2の細長い開口と交差し、前記第1の細長い開口の投影と前記第2の細長い開口の前記交差点とは、菱形開口を形成し、放射線は、前記入力プレートに接触することなく、かつ前記出力プレートに接触することなく、前記菱形開口を通過し得る、請求項11に記載の平行放射線ビームで標的を照射する方法。

請求項13

コリメータを提供することは、第1の表面を備えている第1の部材であって、前記第1の表面は、双曲放物面または修正双曲放物面のうちの1つである、第1の部材と、第2の表面を備えている第2の部材であって、前記第2の表面は、双曲放物面または修正双曲放物面のうちの1つである、第2の部材とを有するコリメータを提供することを含み、前記第1の部材は、前記第1の表面が前記第2の表面に対面するように、前記第2の部材に対して配置され、前記第1の表面と前記第2の表面とは、間隙によって分離され、前記コリメータを通る双曲放物面開口を画定する、請求項11に記載の平行放射線ビームで標的を照射する方法。

請求項14

前記第1の角度で前記コリメータから出射する前記平行ビームは、断面が第1の形状を有し、前記第2の角度で前記コリメータから出射する前記平行ビームは、断面が第2の形状を有し、前記第2の形状は、前記第1の形状とは異なる、請求項11に記載の平行放射線ビームで標的を照射する方法。

請求項15

操縦可能な放射線ビームを生成するためのシステムであって、電子的に操縦可能な照明放射線点源を生成する放射線源手段と、開口を有する平行にする手段であって、前記開口は、前記平行にする手段に入射する照明放射線の一部分を通過させるように構成されている、平行にする手段とを備え、前記放射線源手段は、前記平行にする手段に対して静止したままであり、かつ前記操縦可能な放射線点源からの入射放射線で前記開口を照らすように前記平行にする手段に対して配置され、前記開口は、操縦可能な放射線ビームを生成する、システム。

請求項16

前記平行にする手段は、第1の双曲放物面を備えている第1の部材と、第2の双曲放物面を備えている第2の部材とを備え、前記第1の部材は、前記第1の双曲放物面が前記開口間隙によって前記第2の双曲放物面から分離されるように前記第1の双曲放物面が前記第2の双曲放物面と向かい合って配置されるように、前記第2の部材に対して配置され、それによって、前記第1の部材と前記第2の部材とは、開口間隙を横断して前記開口を形成する、請求項15に記載のシステム。

請求項17

前記平行にする手段は、第1の修正双曲放物面を備えている第1の部材と、第2の修正双曲放物面を備えている第2の部材とを備え、前記第1の部材は、前記第1の修正双曲放物面が開口間隙によって前記修正第2の双曲放物面から分離されるように前記第1の修正双曲放物面が前記修正第2の双曲放物面と向かい合って配置されるように、前記第2の部材に対して配置され、前記開口間隙は、一定ではなく、それによって、前記第1の部材と前記第2の部材とは、前記開口間隙を横断して前記開口を形成する、請求項15に記載のシステム。

請求項18

前記平行にする手段は、らせん状に切断された円柱を備えている、請求項17に記載のシステム。

請求項19

前記放射線源手段は、電子源とアノードとを備え、前記電子源は、操縦可能な電子ビームで前記アノードを照らすように構成されている、請求項15に記載のシステム。

請求項20

前記開口は、第1のコリメータ表面における第1の開口と第2のコリメータ表面における第2の開口との間の協調によって形成される複合開口を備えている、請求項15に記載のシステム。

技術分野

0001

(関連出願の引用
本願は、米国仮特許出願第61/668,268号(2012年7月5日出願、名称「Variable Angle Collimator」、発明者:Martin Rommel、代理人ファイル1945/B62)からの優先権を主張する。該出願の開示は、全体が参照により引用される。

0002

(技術分野)
本発明は、X線源に関し、より具体的には、コリメータに関する。

背景技術

0003

X線後方散乱撮像は、多くの場合、「ペンシルビーム」と称される、十分に平行にされたビーム物体走査することに依存する。過去に、これらのビームは、X線透過撮像にも広く使用されていたが、現在は、画素化検出器と共の扇および円錐ビームが、透過撮像を占めている。

0004

平行走査ビームを形成するための2つの一般的に使用されているアプローチがある。両方とも静止X線源および移動開口に依存する。両方の場合において、静止X線源からの放射線は、最初に、静止コリメータによって扇ビームに平行にされる。次いで、開口部を伴う可動部品が、走査ビームを形成する。この可動部品は、半径方向スリットを伴う回転円盤または周囲に開口部を伴う車輪のいずれか一方である。回転円盤は、扇ビームを覆い、走査ビームは、扇ビーム開口部の長さを横断するスリットを通して放射される放射線によって形成される。このアプローチは、例えば、SteinおよびSwiftによって1973年の米国特許第3,780,291号(特許文献1)で例証されている。図1Aを参照されたい。他方のアプローチでは、X線源の周囲で回転する半径方向孔を伴う車輪が、移動部品を構成する。X線源が車輪の中心に配置される場合、走査ビームは、車輪の角速度で半径方向に放射される。

0005

例えば、1996年の米国特許第5,493,596号(特許文献2)でAnnisによって説明されるようならせん溝を伴う回転円柱に基づいて、静止X線源から平行ビームを形成するための他のアプローチが提案されている。

0006

移動X線源を伴うシステム構成が開発されている。X線源の運動は、典型的には、X線管を移動させることによって形成されないが、拡張アノードに沿って電子ビームを移動させる(走査する)ことによって形成される。これは、移動X線源点(電子ビームの焦点)を生成し、その場所を電子的に制御することができる。移動X線源点は、源点からいくらかの距離を置いた単純静止開口(ピンホール)を用いた走査X線ビームの形成を可能にする。X線源点が走査経路の一方の端から他方の端まで移動させられると、開口から出現する走査X線ビームがある角度範囲に及ぶ。この概念の実施形態は、例えば、Watanabeによって1977年の米国特許第4,045,672号(特許文献3)で説明されているシステムの一部である。図1Bも参照されたい。

0007

X線ビームがある角度範囲を覆うと、ビームの断面積は、ビームと開口面の垂線との間の角度の余弦として変化する。角度範囲が小さい場合、ビーム変動が制限され、無視され得る。しかしながら、広い角度範囲が必要とされる場合、効果は有意になる。例えば、120°角度範囲については、60°の余弦が2分の1であるので、極限での60°の非垂直角度が、ビームサイズおよび送達流束の少なくとも50%低減につながる。

0008

実際には、ピンホールを伴う材料が、角度が増加するとともにビーム断面積のさらなる低減につながる有限厚さを有するため、ビーム変動はさらに大きい。この問題は、ピンホールを伴う材料に対してより厚い遮蔽材料を必要とする、より高いエネルギーのX線にとって、より深刻になる。

0009

厚い遮蔽材料を可能にするため、かつ角度変動を回避するために、RothschildおよびGrodzinsによって2002年の米国特許第6,356,620号(特許文献4)で説明されているように、軸を通って垂直な孔を含む回転円柱でピンホールを置き換えることが提案されている。図1Cも参照されたい。この円柱は、移動X線源点がいつでも孔と整列させられるように、走査電子ビームと同期して回転する必要があろう。このアプローチは、単純ピンホール設計に関する問題の両方を解決する。それは、ビーム角と無関係に一定のサイズのビームを形成し、開口を形成する材料の厚さを制限しない。しかしながら、この能動的解決策は、受動的ピンホールと比較して、有意な費用および複雑性を導入する。それはまた、電子ビームの電子制御によって提供される優れた融通性を多大に排除する。

先行技術

0010

米国特許第3,780,291号明細書
米国特許第5,493,596号明細書
米国特許第4,045,672号明細書
米国特許第6,356,620号明細書

課題を解決するための手段

0011

可変角度コリメータは、コリメータのいかなる部材も物理的に操作することなく、平行放射線ビームを制御可能に生成する。平行ビームの角度は、アノードに衝打する電子ビームの制御を通して、完全に電子的に制御され得る。

0012

第1の実施形態では、操縦可能な放射線ビームを生成するためのシステムは、コリメータに対してある角度で放射線を生成するように構成されている放射線源であって、角度は、電子的に制御可能である、放射線源と、放射線源によって生成される放射線に不透明な材料を含むコリメータであって、複数の入射角で放射線源から放射線を受け取るように構成され、かつビーム断面を有する平行放射線ビームを形成するよう、複数の入射角の各々で放射線の一部分をコリメータに通過させるように構成されている開口を備えている、コリメータとを含み、本明細書では、コリメータおよび放射線源は、操縦可能な放射線ビームを生成する場合、互に対して静止したままであるように構成される。

0013

放射線源は、可動放射線点源を生成するよう、電子源が電子的に操縦可能な電子ビームでアノードを照らすように構成されている、電子源と、アノードとを含み得る。

0014

開口、したがって、結果として生じる放射線ビームの断面は、菱形正方形、および長方形等の種々の形状のうちのいずれかを有し得る。いくつかの実施形態では、開口の形状(したがって、結果として生じるビームの断面)は、開口に対する入射放射線の角度の関数として可変である。

0015

コリメータの種々の実施形態は、種々の構造を提示する。例えば、一実施形態では、コリメータは、いくつかの表面を含み、開口は、第1のコリメータ表面における第1の開口と第2のコリメータ表面における第2の開口との間の協調によって形成される複合開口である。例えば、第1の表面は、第1のプレートの表面であり得、第2の表面は、第1のプレートと平行に配置される第2のプレートの表面であり得る。

0016

コリメータの別の実施形態は、第1の表面を有する第1の部材であって、第1の表面は、双曲放物面または修正双曲放物面のうちの1つである、第1の部材と、第2の表面を有する第2の部材であって、第2の表面は、双曲放物面または修正双曲放物面のうちの1つである、第2の部材とを含み、第1の部材は、第1の表面が第2の表面に対面するように、第2の部材に対して配置され、第1の表面および第2の表面は、コリメータを通る開口を画定するよう、間隙によって分離される。いくつかの実施形態では、コリメータは、らせん状に切断された円柱である。

0017

平行放射線ビームで標的を照射する方法は、コリメータを照らすように構成されている操縦可能な放射線源を提供することと、入力および出力を有する双曲放物面開口を備えているコリメータであって、操縦可能な放射線源に対して固定された場所に配置されるコリメータを提供することと、第1の角度および第2の角度でコリメータから出射する放射線が標的を照射するように、照明放射線の一部分がコリメータを通過し、第1の出口角度でコリメータから出射するように、第1の照明角度からの照明放射線で双曲放物面開口の入力を照らすことと、照明放射線の一部分がコリメータを通過し、第2の出口角度であって、第1の出口角度とは異なる第2の出口角度でコリメータから出射するように、第2の照明角度であって、第1の照明角度とは異なる第2の照明角度からの照明放射線で双曲放物面開口の入力を照らすこととによって、複数の出口角度で平行放射線ビームを生成することとを含む。

0018

コリメータを提供することは、第1の面および第2の面と、第1の面と第2の面との間で入力プレートを完全に通る第1の細長い開口とを有する入力プレートと、第3の面および第4の面と、第3の面と第4の面との間で出力プレートを完全に通る第2の細長い開口とを有する出力プレートであって、第1の細長い開口の投影が、ゼロではない角度で第2の細長い開口と交差するように、かつ第1の細長い開口の投影および第2の細長い開口の交差点が、入力プレートに接触することなく、かつ出力プレートに接触することなく、放射線が通過し得る菱形開口を形成するように、第1の面は、第4の面と平行であり、所定の距離によって第4の面から分離される、出力プレートとを有するコリメータを提供することを含み得る。

0019

代替として、コリメータを提供することは、第1の表面を備えている第1の部材であって、第1の表面は、双曲放物面または修正双曲放物面のうちの1つである、第1の部材と、第2の表面を備えている第2の部材であって、第2の表面は、双曲放物面または修正双曲放物面のうちの1つである、第2の部材とを有するコリメータを提供することを含み得、第1の部材は、第1の表面が第2の表面に対面するように、第2の部材に対して配置され、第1の表面および第2の表面は、コリメータを通る双曲放物面開口を画定するよう、間隙によって分離される。

0020

いくつかの実施形態では、第1の角度で平行ビームを生成することは、断面が第1の形状を有する平行ビームを生成することを含み、第2の角度で平行ビームを生成することは、断面が第2の形状を有する平行ビームを生成することを含み、第2の形状は、第1の形状とは異なる。

0021

別の実施形態では、操縦可能な放射線ビームを生成するためのシステムは、電子的に操縦可能な照明放射線点源を生成する放射線源手段と、平行にする手段に入射する照明放射線の一部分を通過させるように構成される開口を有する平行にする手段とを含み、開口が操縦可能な放射線ビームを生成するように、放射線源手段は、平行にする手段に対して静止したままであるよう、かつ操縦可能な放射線点源からの入射放射線で開口を照らすよう、平行にする手段に対して配置される。

0022

平行にする手段は、第1の双曲放物面を備えている第1の部材と、第2の双曲放物面を備えている第2の部材とを含み得、第1の部材および第2の部材が開口間隙を横断して開口を形成するように、第1の双曲放物面が開口間隙によって第2の双曲放物面から分離されるように、第1の部材は、第1の双曲放物面が第2の双曲放物面と向かい合って配置されるように、第2の部材に対して配置される。

0023

代替として、平行にする手段は、第1の修正双曲放物面を備えている第1の部材と、第2の修正双曲放物面を備えている第2の部材とを含み得、第1の修正双曲放物面が開口間隙によって第2の修正双曲放物面から分離されるように、第1の部材は、第1の修正双曲放物面が第2の修正双曲放物面と向かい合って配置されるように、第2の部材に対して配置され、開口間隙は、一定ではなく、第1の部材および第2の部材が開口間隙を横断して開口を形成する。

図面の簡単な説明

0024

実施形態の先述の特徴は、添付図面を参照して解釈される、以下の発明を実施するための形態を参照することによって、より容易に理解されるであろう。
図1A−1Cは、従来技術のコリメータを概略的に図示する。
図2A−2Iは、コリメータの実施形態を概略的に図示する。
図2J−2Kは、コリメータの実施形態を概略的に図示する。
図2Lは、凧形状を有する平行ビームの断面を概略的に図示する。
図3A−Cは、仮想双曲放物面を概略的に図示する。
図4A−Cは、コリメータの実施形態を概略的に図示する。
図5A−5Bは、らせん状に切断された円柱コリメータの実施形態を概略的に図示する。
図5C−5Eは、らせん状に切断された円柱コリメータの実施形態を概略的に図示する。
図6A−Cは、コリメータの実施形態を概略的に図示する。
図7は、修正双曲放物面および二次プレートを伴うコリメータブロックの実施形態を概略的に図示する。

実施例

0025

種々の実施形態は、開口または開口を作成する物理的構成要素の移動を必要とすることなく、開口材料厚とは無関係に所望のサイズおよび流束の走査X線ビームを形成することを可能にする、X線コリメータを提供する。いくつかの実施形態は、ビーム角度とは無関係に所望のサイズおよび流束の走査X線ビームを形成することを可能にする、X線コリメータを提供する。

0026

種々の実施形態では、非移動部品のコリメータは、ペンシルビームの断面積が意図的に入射角とともに変化する方法で、点状放射線源からビーム(例えば、ペンシルビーム)を作成する。具体的には、いくつかの実施形態は、入射角から独立している断面積を伴うペンシルビームの作成を可能にする。いくつかの実施形態では、可変角度コリメータは、点状源からの放射線が、ある範囲の入射角に対してビーム(例えば、ペンシルビーム)に効果的に平行にされるように、かつビームの断面が入射角の関数であるように、厳密に配列される減衰材料を含む。

0027

例えば、ビーム角は、アノードに衝突する源電子ビームの焦点を制御することによって決定され得る。そのような電子ビームは、「操縦可能」であるものとして表され得る。電子ビーム源は、アノードとともに、コリメータに対するある角度で放射線を生成するように構成されている放射線源として表され得、角度は、電子的に制御可能である。

0028

焦点は、X線源になる。従って、電子ビームを制御可能に移動させることは、焦点の制御を提供し、それによって、X線源の場所の制御を提供する。X線源の場所を制御することにより、順に、X線がコリメータに衝突する角度の制御を提供し、それによって、コリメータからのX線ビームの方向の制御を提供する。これらの特徴は、例えば、段階的に生成されたX線ビームを走査する能力、および/または走査速度を変化させる能力、および/または走査角度範囲を変化させる能力を提供する。そのようなX線源は、(例えば、アノード上の、および/またはコリメータ内の開口に対する)その場所が電子的に制御され得るという点で、「制御可能」または「操縦可能」であるものとして表され得る。

0029

コリメータ200の第1の実施形態は、図2A−2Hによって概略的に図示され、第1のプレート210および第2のプレート220を含む。第1のプレート210は、第1の面210Aおよび第2の面210Bを有し、コリメータ200が意図される放射線の種類に不透明である。例えば、コリメータ200がX線を平行にすることを目的としている場合には、第1のプレート210は、X線に不透明である。

0030

第1のプレート210は、放射線を通過させる目的で、第1の面210Aと第2の面210Bとの間に完全に延びる細長い開口211を含み、第1のプレート210は、そうでなければ、放射線に不透明である。本実施形態では、細長い開口211は、長方形を有するが、他の形状が種々の実施形態で使用され得る。

0031

コリメータ200はまた、第1の面220Cおよび第2の面220Dを有し、放射線を通過させる目的で、第1の面220Cと第2の面220Dとの間に完全に延びる細長い開口221を有する第2のプレート220も含み、第2のプレート220は、そうでなければ、放射線に不透明である。本実施形態では、細長い開口221は、長方形を有するが、他の形状が種々の実施形態で使用され得る。図2Aおよび2Bで示されるように、開口211および221は、異なる角度にある。

0032

コリメータ200では、第1のプレート210および第2のプレート220は、相互と平行に配置され、図2Cで概略的に図示されるように、間隙「d」240によって分離される。プレート210、220は、例えば、細長い開口221の上への細長い開口211の投影が「X」形状を形成するように、細長い開口が互に対してある角度で配置されるように配列される。いくつかの実施形態では、細長い開口211は、細長い開口221の上へのその投影が直角で開口221に交わる(例えば、「+」)ように配列される。

0033

そのような構成では、第1の開口211および第2の開口221が、第1のプレート210(入力プレートとして知られ得る)に接触することなく、かつ第2のプレート220(出力プレートとして知られ得る)に接触することなく、いくらかの放射線が通過し得る菱形開口を形成するように協働することを除いて、第1のプレート210および第2のプレート220は、アノード250からの全ての放射線(254)を遮断する。より具体的には、第1の細長い開口211の投影は、第1の細長い開口211の投影と第2の細長い開口221との交差点が、入力プレート210に接触することなく、かつ出力プレート220に接触することなく、放射線が通過し得る菱形開口を形成するように、ゼロではない角度で第2の細長い開口221と交差する。このようにして、第1の細長い開口211を通過する衝突放射線のその部分を除いて、入力プレート210に衝突する全ての放射線が遮断される。第2の細長い開口221を通過する放射線のその部分を除いて、その放射線の全ては、順に、第2のプレート220によって遮断される。換言すると、第1の細長い開口211および第2の細長い開口221の両方と整列する角度でコリメータ200に偶然接近する放射線を除いて、全ての衝突放射線がコリメータ200によって遮断される。したがって、第1の細長い開口211および第2の細長い開口221は、複合開口270を形成するものとして表され得る。

0034

本発明者は、第1の開口211および第2の開口221の協調によって形成される複合開口270が、衝突放射線に対して種々の角度で存在するという点で、コリメータ200が有用な特徴を提供することを発見している。換言すると、コリメータ200は、全く第1のプレート210および/または第2のプレート220を移動させる必要も、操作する必要もなく、種々の方向からコリメータ200に接近する放射線に対して(すなわち、コリメータ200を通る)複合開口を提示するであろう。結果として、平行放射線ビーム260が、コリメータ200から出射し、その平行ビームの方向は、放射線源の場所の関数として変化する。

0035

より具体的には、放射線源251(「点源」と称され得る)は、いくつかの位置のうちのいずれかからコリメータ200を照らす。例えば、図2Cでは、放射線源250は、アノード250上の電子ビームの焦点である。放射線254は、種々の角度でその点251から出発するが、その放射線の一部のみ、本実施例では、ベクトル255Aに沿った放射線が、平行放射線ビーム260Aを生じるように、放射線が第1の開口211および第2の開口221の両方を通過することを可能にするであろう方向でコリメータ200に接近する。

0036

開口211および221の協調によって形成される複合開口270の例証的実施例が、図2D−2Hで概略的に図示されている。各図では、平行X線ビームは、放射線の源点(251)から見られるように、2つの開口211、221(スロットとしても知られ得る)の投影菱形交差点によって、衝突放射線から形成される。図2Fでは、ビーム角は、コリメータプレート210、220に垂直であり(すなわち、衝突放射線のベクトル(例えば、255B)とプレート210の表面210Aに垂直なベクトルとの間の角度αはゼロである)、複合開口270(および結果としてビーム、例えば、260B)は、正方形である。参考として、プレート210の表面210Aに垂直なベクトル259とビームベクトル255Aとの間のゼロではないビーム角αが、図2Cで概略的に図示されている。

0037

X線源点251が上または下に移動すると、ビーム角αが変化し、開口菱形270の高さj(271、例えば、図2I参照)は、cos(α)のように縮小される。同時に、開口部は、0.5d tan(α)だけ横方向に位置を変え、d(240)は、コリメータプレートの間の距離である。

0038

例えば、上記で議論されるように、衝突放射線がコリメータ200の表面210Aに垂直であるとき、開口270は、(放射線源の点から)コリメータ200の中心付近に出現する。代替として、衝突放射線が別の角度からコリメータ200の表面210Aに接近するとき、開口は、例えば、図2D、2E、2G、および2Hのように、(放射線源の点から)異なる場所で(例えば、中心を外れて)出現する。本実施形態200では、ビーム角が+45°から−45°の間で変化する場合、開口の位置変化横方向範囲は、プレート間の距離dに等しいであろう。いくつかの実施形態では、X線源点の経路は、真っ直ぐ走査線を維持するよう、開口の横方向位置変化を補償するように調整され得る。

0039

したがって、平行放射線ビームを制御するために、電子ビームの方向は、電子ビームの焦点251がアノード250上の異なる場所まで移動させられ得るように、当技術分野で公知の方法によって変更または操作され得る。焦点251が、コリメータ200を照らす放射線源であるので、放射線源は、このようにして効果的に操作され、放射線は、異なる角度からコリメータ200に接近する。例えば、放射線焦点251は、ベクトル255Bまたは255Cに沿って照明放射線を生成するように移動させられ得る。実際に、焦点の場所は、種々の方向から放射線を生成するように、段階的または連続的に移動させられ得る。したがって、焦点241の各場所は、焦点251の場所の関数として変化する角度でコリメータ200から出射する、平行ビームを生成する。例えば、ベクトル255Aに沿った放射線は、平行ビーム260Aを生成し、ベクトル255Bに沿った放射線は、平行ビーム260Bを生成し、ベクトル255Cに沿った放射線は、平行ビーム260Cを生成する。したがって、平行放射線ビームの方向は、コリメータの構造要素を物理的に移動させること、または操作することなく、かつ放射線源の構造要素を物理的に移動させること、または操作することなく、電子的に制御され得る。

0040

X線ビームが制限される、2つのスロット付きコリメータプレート210、220の間の仮想表面は、関数z(x,y)=xyによって定義されるような双曲放物面の形状を有する。そのような仮想表面300は、黒い線301が可能なビーム位置描写する、図3A−Cで概略的に図示されている。

0041

代替実施形態280は、図2Jおよび2Kで概略的に図示され、第3のプレート、または中間プレート230を含む。プレート230は、第1の面230Eおよび第2の面230Fを有し、コリメータ280が意図される放射線の種類に不透明である。中間プレート230はまた、開口231を有し、中間プレート230は、仮想双曲放物面300が開口231を通過し、したがって、複合開口270の一部を形成し、それによって、いくらかの放射線がコリメータ280を通過することを可能にするように、プレート210および220の間に配置される。そのような実施形態は、コリメータが不透明である程度(すなわち、コリメータの不透明度)を増進し得、さらに平行ビームを精緻化し得る。いくつかの実施形態では、例えば、ビーム入口スロットの角度とビーム出口スロットの角度とが同一である対称設計では、中心におけるプレート230は、水平スロット231を有するであろう。

0042

別の実施形態では、コリメータ400は、複数のプレートによって形成されないが、各々が図4A−4Cで概略的に図示されるような双曲放物面を伴う2つの対面ブロック401、402によって形成される。換言すると、そのような実施形態は、入力開口出力開口との間に、仮想表面の代わりに2つの実際の表面を含む。

0043

1つのそのようなブロック401が、4Aで概略的に図示され、双曲放物面401Aを示す。ブロック401、402は、上記で議論されるプレート210および220によって形成される複合開口270に類似する、出力開口470を形成するように協働する。手短に言えば、放射線源の場所を制御することによって、結果として生じる平行ビームが制御され得るように、開口470は、放射線がコリメータ400に衝突する角度に応じて、放射線源からの放射線を選択的に通過させる。そのような開口470の見掛けの運動が、図4Bおよび4Cで開口470の異なる場所によって概略的に図示されている。

0044

図5A−5Eは、らせん状に切断された円柱コリメータ500の実施形態を概略的に図示する。概して、本実施形態500は、円柱軸503およびスリット502を伴う直円柱501から成る、可変角度コリメータである。スリット502は、完全に円柱501を通過し、軸503に沿ってねじれている。

0045

コリメータ500の実施形態の切断図が、図5Bで概略的に図示され、境界表面501Bを示す。境界表面501Bおよび円柱表面501Cは、スリット縁501Dを画定する。いくつかの実施形態では、スリット縁501Dのそれぞれは、円柱軸503の周囲にらせんを画定する。らせん縁501Dの間の表面である、そのような境界表面501Bは、「らせん表面」として表され得る。表面501Aも、らせん表面であり、したがって、スリット502は、「らせんスリット」として表され得る。代替的に言うと、スリット502は、スリット502の境界表面501A、501Bが、図5Aで概略的に図示されるように二重らせんを形成する(または二重らせんによって挟まれる)ように、らせん形状を有する。

0046

一実施形態では、円柱501の半径504における(すなわち、円柱501の表面501Cにおける)スリット502は、円柱501の軸503の方向と45°の角度520を形成し、正方形の開口510をもたらす。例えば、図5Dのスリット502を参照されたい。

0047

いくつかの実施形態では、スリット502は、角度非依存性ビーム断面を生成する、一定の幅502Aを有する。例えば、開口510は、図5C−5Eで概略的に図示されるように、種々の角度からの正方形を保持する。

0048

図6A−6Cで概略的に図示される別の実施形態600では、ねじられたコリメータスリット603を形成する、2つの対面ブロック601、602の2つの表面601A、602Aの間の間隙604の高さh605は、例えば、図4A−4Cの実施形態400のように一定ではない。むしろ、間隙604の高さh605は、ビーム角αのセカントとして増加する。

0049

0050

このようにして、ビームの正方形またはほぼ正方形の断面が維持されるため、双曲放物面のビーム角から独立した一定の断面積を伴うX線ビームが維持される。

0051

角度依存性の高さのみに依存して、ねじられたコリメータスリット603を修正することは、以下によって定義される表面につながる。

0052

0053

これらの表面は、ビーム断面の一定の高さhを維持するが、α=0(α=0は、コリメータの表面に垂直である角度である)で得られる正方形は、角度αが増加するとともに失われる。ビームの正方形またはほぼ正方形の断面を維持するために、コリメータの入口および出口表面上のスロットの傾斜は、ビーム角が増加すると増加する必要があろう。よって、スリットの中心表面は、もはやz(x,y)=x・yによって与えられなくなるが、
z(x,y)=x・sinh(y)
またはその近似値によって与えられるであろう。高さが

0054

0055

によって与えられると、開口は、正方形を維持するが、角度が増加するととともにサイズを縮小するであろう。cosh(y)によって与えられる高さは、一定の断面積を維持する。

0056

中心表面(h=0)は、これが真っ直ぐなビームの方向であるため、xにおいて線形のままとなるであろう。修正双曲放物面の実施例が、図6A−6Cに示されている。図6Bおよび6Cは、出力開口670を形成する、2つの対面ブロック601、602によって形成されるコリメータ600を概略的に図示する。

0057

コリメータの双曲放物面を修正することは、ビーム角非依存性ビーム断面積を達成することを可能にするだけでなく、ビーム角の関数として断面積の意図的な変動も可能にする。ビーム断面積を一定に保つことは、面積を制御することの1つの特別な場合にすぎない。ビーム角の関数としてビーム断面積を制御することは、変調されたビーム形状および平行ビームによって送達される線量率(流束)を伴う設計を可能にする。種々の実施形態では、コリメータ内の開口の輪郭は、いくつか例を挙げると、菱形(例えば、図2Iの菱形開口270)、長方形または正方形(例えば、図5Cの正方形開口10)、またはさらに、凧形状(例えば、図2Lの開口299)等の種々の形状のうちのいずれかのビーム断面を生成するように構成され得る。一般に、コリメータの開口は、システム設計者によって、システムが設計される用途に有益であると見なされる様式で、サイズおよび形状(断面)を伴うビームを生成するように構成され得る。

0058

ピンホールコリメータと比較して、種々の実施形態は、コリメータ(例えば、コリメータ400)の厚さを増加させることによって、またはより効果的には、コリメータの出口側に1つ以上の追加の二次プレートを追加することによって低減させることができる散乱の増加を生成し得る。そのような実施形態700は、図7で概略的に図示され、コリメータ702に隣接するプレート701を含む。コリメータ702は、例えば、図2A−6Cに関連して上記で説明されるコリメータのうちのいずれかであり得る。プレート701内のスロットは、コリメータ702から出射する一次ビーム710の経路をクリアにするために配置される開口703を含む。

0059

平行放射線ビームを生成するためのシステムは、放射線源と、上記で説明される実施形態のうちの1つによるコリメータと、放射線源からの放射線がコリメータに衝突する角度を制御するよう、放射線源を制御するための回路とを有するものとして表され得る。制御可能な平行放射線ビームを生成する方法は、上記で説明される実施形態のうちの1つによるコリメータを提供することと、次いで、コリメータから出射する平行ビームの角度を制御するよう、種々の角度から放射線源からの放射線でコリメータを照らすこととを含み得る。

0060

いくつかの実施形態は、第1の面および第2の面と、第1の面と第2の面との間で入力プレートを完全に通る第1の細長い開口とを有する入力プレートと、第3の面および第4の面と、第3の面と第4の面との間で出力プレートを完全に通る第2の細長い開口とを有する出力プレートを含む可変角度コリメータを提供し、第1の細長い開口の投影が、ゼロではない角度で第2の細長い開口と交差するように、かつ第1の細長い開口の投影および第2の細長い開口の交差点が、入力プレートに接触することなく、かつ出力プレートに接触することなく、放射線が通過し得る菱形開口を形成するように、第1の面は、第4の面と平行であり、所定の距離によって第4の面から分離される。

0061

いくつかの実施形態では、ゼロではない角度は、直角である。

0062

いくつかの実施形態はまた、中間プレートを完全に通る第3の開口を有する、中間プレートも含む。第1の細長い開口、第2の細長い開口、および第3の開口が、入力プレート、出力プレート、および中間プレートのうちのいずれかに接触することなく、放射線が通過し得る菱形開口(または別の多角形の開口)を形成するように、中間プレートは、第3の開口が複数の角度で第1の細長い開口および第2の細長い開口と整列するように、入力プレートと出力プレートとの間に配置される。いくつかの実施形態では、第3の開口は、細長い開口であり、いくつかの実施形態では、第3の開口は、長方形の開口である。

0063

可変角度コリメータの別の実施形態は、第1の表面を有する、第1の部材であって、第1の表面は、双曲放物面または修正双曲放物面のうちの1つである、第1の部材と、同様に第1の表面を有する、第2の部材であって、第1の表面は、双曲放物面または修正双曲放物面のうちの1つである、第2の部材とを含む。第1の部材は、第1の表面が第2の表面に対面するように、第2の部材に対して配置され、コリメータを通る双曲放物面開口を画定するよう、間隙によって第2の表面から分離される。

0064

いくつかの実施形態では、第1の表面と第2の表面との間の間隙が一定ではないように、第1の表面は、修正双曲放物面であり、第2の表面は、修正双曲放物面である。

0065

別の実施形態では、放射線走査システムは、複数の角度で放射線ビームを制御可能に提供するように構成されている、放射線源と、入力および出力を有する双曲放物面開口を有するコリメータとを含む。いくつかの実施形態では、コリメータは、第1の面および第2の面と、第1の面と第2の面との間で入力プレートを完全に通る第1の細長い開口とを有する入力プレートと、第3の面および第4の面と、第3の面と第4の面との間で出力プレートを完全に通る第2の細長い開口とを有する、出力プレートとを含み、第1の細長い開口の投影および第2の細長い開口の交差点が、入力プレートに接触することなく、かつ出力プレートに接触することなく、複数の角度で放射線源からの放射線が通過し得る菱形開口を形成するように、第1の細長い開口の投影が、ゼロではない角度で第2の細長い開口と交差するように、第1の面は、第4の面と平行であり、所定の距離によって第4の面から分離される。

0066

いくつかの実施形態では、コリメータは、第1の表面を有する第1の部材であって、第1の表面は、双曲放物面または修正双曲放物面のうちの1つである、第1の部材と、第2の表面を有する第2の部材であって、第2の表面は、双曲放物面または修正双曲放物面のうちの1つである、第2の部材とを含む。第1の部材は、第1の表面が第2の表面に対面するように、第2の部材に対して配置され、コリメータを通る双曲放物面開口を画定するよう、間隙によって第2の表面から離れている。

0067

平行放射線ビームで標的を照射する方法は、入力および出力を有する双曲放物面開口を有するコリメータを提供することと、照明放射線の一部分がコリメータを通過し、第1の出口角度で第4の表面を通ってコリメータから出射するように、第1の照明角度からの照明放射線で双曲放物面開口の入力を照らすことと、照明放射線の一部分がコリメータを通過し、第2の出口角度で第4の表面を通ってコリメータから出射するように、第2の照明角度からの照明放射線で双曲放物面開口の入力を照らすこととを含み、第2の出口角度は、第1の出口角度とは異なる。

0068

いくつかの実施形態では、コリメータを提供することは、第1の面および第2の面と、第1の面と第2の面との間で入力プレートを完全に通る第1の細長い開口とを有する入力プレートと、第3の面および第4の面と、第3の面と第4の面との間で出力プレートを完全に通る第2の細長い開口とを有する出力プレートとを有するコリメータを提供することを含み、第1の細長い開口の投影が、ゼロではない角度で第2の細長い開口と交差するように、かつ第1の細長い開口の投影および第2の細長い開口の交差点が、入力プレートに接触することなく、かつ出力プレートに接触することなく、放射線が通過し得る菱形開口を形成するように、第1の面は、第4の面と平行であり、所定の距離によって第4の面から分離される。

0069

いくつかの実施形態では、コリメータを提供することは、第1の表面を有する第1の部材であって、第1の表面は、双曲放物面または修正双曲放物面のうちの1つである、第1の部材と、第2の表面を有する第2の部材であって、第2の表面は、双曲放物面または修正双曲放物面のうちの1つである、第2の部材とを有するコリメータを提供することを含み、第1の部材は、第1の表面が第2の表面に対面するように、第2の部材に対して配置され、第1の表面および第2の表面は、コリメータを通る双曲放物面開口を画定するよう、間隙によって分離される。

0070

別の実施形態では、円筒形筐体を有する、可変角度コリメータが提供され、筐体は、円柱面および軸を有し、筐体を完全に通過するらせんスリットを備え、らせんスリットは、第1の境界表面および第2の境界表面を画定し、第1の境界表面は、間隙によって第2の境界表面から分離される。いくつかの実施形態では、間隙は、円柱面における第1の境界表面と第2の境界表面との間の一定の距離である。

0071

定義。本説明および添付の請求項で使用される場合、以下の用語は、文脈が別様に要求しない限り、指示される意味を有するものとする。

0072

双曲放物面は、以下の式によって定義される表面であり、zは、開口を画定する反対面の間の間隙の高さであり、xおよびyは、zに垂直な面内の直交軸上の座標である。

0073

0074

いくつかの実施形態では、双曲放物面は、先述の式の以下の形態によって定義される。

0075

0076

修正双曲放物面は、図7に関連して説明されるように修正される双曲放物面である。

0077

双曲放物面開口は、コリメータを通る通路であり、通路は、双曲放物面または修正双曲放物面の形状の少なくとも1つの輪郭を有する。

0078

本発明の種々の実施形態は、本段落に続く(および本願の終わりに提供される実際の請求項の前の)段落に記載される、潜在的な請求項によって特徴付けられ得る。これらの潜在的な請求項は、本願の明細書の一部を形成する。したがって、以下の潜在的な請求項の主題は、本願、または本願に基づいて優先権を請求する任意の出願を伴って、以降の手続きで実際の請求項として提示され得る。そのような潜在的な請求項の包含は、実際の請求項が潜在的な請求項の主題を網羅しないことを意味するように解釈されるべきではない。したがって、以降の手続きでこれらの潜在的な請求項を提示しない決定は、一般への主題の寄与として解釈されるべきではない。

0079

制限ではないが、請求され得る潜在的な主題(以下で提示される実際の請求項との混同を回避するよう、文字「P」が前置きされる)は、以下を含む。

0080

P1。第1の面および第2の面と、第1の面と第2の面との間で入力プレートを完全に通る第1の細長い開口とを有する、入力プレートと、第3の面および第4の面と、第3の面と第4の面との間で出力プレートを完全に通る第2の細長い開口とを有する、出力プレートとを備え、第1の細長い開口の投影が、ゼロではない角度で第2の細長い開口と交差するように、かつ第1の細長い開口の投影および第2の細長い開口の交差点が、入力プレートに接触することなく、かつ出力プレートに接触することなく、放射線が通過し得る菱形開口を形成するように、第1の面は、第4の面と平行であり、所定の距離によって第4の面から分離される、可変角度コリメータ。

0081

P2。ゼロではない角度は、直角である、潜在的な請求項P1に記載の可変角度コリメータ。

0082

P3。中間プレートを完全に通る第3の開口を有する中間プレートをさらに備え、第1の細長い開口、第2の細長い開口、および第3の開口が、入力プレート、出力プレート、および中間プレートのうちのいずれかに接触することなく、放射線が通過し得る菱形開口を形成するように、中間プレートは、第3の開口が複数の角度で第1の細長い開口および第2の細長い開口と整列するように、入力プレートと出力プレートとの間に配置される、潜在的な請求項P1に記載の可変角度コリメータ。

0083

P4。第3の開口は、細長い開口である、潜在的な請求項P3に記載の可変角度コリメータ。

0084

P5。第3の開口は、長方形の開口である、潜在的な請求項P3に記載の可変角度コリメータ。

0085

P6。第1の表面を備えている第1の部材であって、第1の表面は、双曲放物面または修正双曲放物面のうちの1つである、第1の部材と、第2の表面を備えている第2の部材であって、第2の表面は、双曲放物面または修正双曲放物面のうちの1つである、第2の部材とを備え、第1の部材は、第1の表面が第2の表面に対面するように、第2の部材に対して配置され、第1の表面および第2の表面は、コリメータを通る双曲放物面開口を画定するよう、間隙によって分離される、可変角度コリメータ。

0086

P7。第1の表面と第2の表面との間の間隙が一定ではないように、第1の表面は、修正双曲放物面であり、第2の表面は、修正双曲放物面である、潜在的な請求項P6に記載の可変角度コリメータ。

0087

P11。複数の角度で放射線ビームを制御可能に提供するように構成される放射線源と、入力および出力を有する双曲放物面開口を備えているコリメータとを備えている、放射線走査システム。

0088

P12。コリメータは、第1の面および第2の面と、第1の面と第2の面との間で入力プレートを完全に通る第1の細長い開口とを有する入力プレートと、第3の面および第4の面と、第3の面と第4の面との間で出力プレートを完全に通る第2の細長い開口とを有する出力プレートとを備え、第1の細長い開口の投影および第2の細長い開口の交差点が、入力プレートに接触することなく、かつ出力プレートに接触することなく、複数の角度で放射線源からの放射線が通過し得る菱形開口を形成するように、第1の細長い開口の投影が、ゼロではない角度で第2の細長い開口と交差するように、第1の面は、第4の面と平行であり、所定の距離によって第4の面から分離される、潜在的な請求項P11に記載の放射線走査システム。

0089

P13。コリメータは、第1の表面を備えている第1の部材であって、第1の表面は、双曲放物面または修正双曲放物面のうちの1つである、第1の部材と、第2の表面を備えている第2の部材であって、第2の表面は、双曲放物面または修正双曲放物面のうちの1つである、第2の部材とを備え、第1の部材は、第1の表面が第2の表面に対面するように、第2の部材に対して配置され、第1の表面および第2の表面は、コリメータを通る双曲放物面開口を画定するよう、間隙によって分離される、潜在的な請求項P11に記載の放射線走査システム。

0090

P21。平行放射線ビームで標的を照射する方法であって、入力および出力を有する双曲放物面開口を備えているコリメータを提供することと、照明放射線の一部分がコリメータを通過し、第1の出口角度で第4の表面を通ってコリメータから出射するように、第1の照明角度からの照明放射線で双曲放物面開口の入力を照らすことと、照明放射線の一部分がコリメータを通過し、第2の出口角度であって、第1の出口角度とは異なる第2の出口角度で、第4の表面を通ってコリメータから出射するように、第2の照明角度からの照明放射線で双曲放物面開口の入力を照らすこととを含む、方法。

0091

P22。コリメータを提供することは、第1の面および第2の面と、第1の面と第2の面との間で入力プレートを完全に通る第1の細長い開口とを有する入力プレートと、第3の面および第4の面と、第3の面と第4の面との間で出力プレートを完全に通る第2の細長い開口とを有する出力プレートとを有するコリメータを提供することを含み、第1の細長い開口の投影が、ゼロではない角度で第2の細長い開口と交差するように、かつ第1の細長い開口の投影および第2の細長い開口の交差点が、入力プレートに接触することなく、かつ出力プレートに接触することなく、放射線が通過し得る菱形開口を形成するように、第1の面は、第4の面と平行であり、所定の距離によって第4の面から分離される、潜在的な請求項P21に記載の平行放射線ビームで標的を照射する方法。

0092

P23。コリメータを提供することは、第1の表面を備えている第1の部材であって、第1の表面は、双曲放物面または修正双曲放物面のうちの1つである、第1の部材と、第2の表面を備えている第2の部材であって、第2の表面は、双曲放物面または修正双曲放物面のうちの1つである、第2の部材とを有するコリメータを提供することを含み、第1の部材は、第1の表面が第2の表面に対面するように、第2の部材に対して配置され、第1の表面および第2の表面は、コリメータを通る双曲放物面開口を画定するよう、間隙によって分離される、潜在的な請求項P21に記載の平行放射線ビームで標的を照射する方法。

0093

P31。円筒形筐体であって、円柱面および軸を有し、筐体を完全に通過するらせんスリットを備えている、筐体を備え、らせんスリットは、第1の境界表面および第2の境界表面を有し、第1の境界表面は、間隙によって第2の境界表面から分離される、可変角度コリメータ。

0094

P32。間隙は、円柱面における第1の境界表面と第2の境界表面との間の一定の距離である、潜在的な請求項P31に記載の可変角度コリメータ。

0095

上記で説明される本発明の実施形態は、単に例示的であることを目的としており、多数の変形例および修正が当業者に明白となるであろう。全てのそのような変形例および修正は、任意の添付の請求項で定義されるような本発明の範囲内であることを目的としている。

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