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CN115279271A - 放射线检测装置及搭载该装置的放射线检查系统 - Google Patents

放射线检测装置及搭载该装置的放射线检查系统 Download PDF

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CN115279271A
CN115279271A CN202280003099.3A CN202280003099A CN115279271A CN 115279271 A CN115279271 A CN 115279271A CN 202280003099 A CN202280003099 A CN 202280003099A CN 115279271 A CN115279271 A CN 115279271A
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detectors
scanning
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大杉淳
坂本恭平
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Diatlund Co ltd
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Abstract

放射线检测装置(22)具备细长检测器(31)，所述细长检测器(31)具有在第一方向上彼此隔着规定宽度的空隙相邻地配置有多个模块的模块纵列体(132M)，所述模块例如具有使检测X射线等的放射线的像素以彼此正交的第一方向(Y)以及第二方向(Z)的二维进行排列的像素排列。在细长检测器中，模块纵列体具有沿着第一方向(Y)的长边以及沿着第二方向(Z)的短边并且长边比短边长，并且，形成为细长的矩形形状。该细长检测器在使第二方向朝向扫描方向(SD)且使第一方向朝向与该扫描方向正交的方向的姿态下被支承，并且以在相对于扫描方向构成规定角度(θ)的倾斜方向(MD)上可移动的方式被支承。细长检测器例如优选为在扫描方向上离散地配置的多个细长检测器。在照射放射线的数据检测时，根据扫描命令，细长检测器在倾斜方向上移动。

Description

放射线检测装置及搭载该装置的放射线检查系统
技术领域
本发明涉及一种将X射线等的放射线检测为电信号的放射线检测装置及搭载该装置的放射线检查系统，特别是，涉及使放射线检测器进行扫描的同时检测该放射线的放射线检测装置及搭载该装置的放射线检查系统，所述放射线检测器将具有检测放射线的多个像素的模块在一个方向上相邻地配置多个并且在俯视观察时具有细长形状。
背景技术
以往，对于检测X射线和γ射线的放射线检测器，已知各种检测方式的放射线检测器。
当根据形状对该检测器进行分类时，根据放射线的检测元件是以二维配置还是以一维配置，存在二维检测器和线检测器。即使将检测元件以一维配置，实际上，也不是将检测像素逐个以一维配置，而是将检测像素以纵横的二维配置，使沿着一侧的轴配置的像素的数量与沿着另一侧的轴配置的像素(至少1个像素)的数量变少。因此，在俯视观察检测器时成为细长的矩形形状，成为线状或者线性的形状，因此这种细长的检测器被总称为线检测器、线性检测器等。
作为该线检测器的一例，已知记载在专利文献1中的结构。在该专利文献1中记载的检测装置是实施计算机断层法的装置(CT装置)的一例，具备朝向从放射线源被放射状照射的放射线总线开口的配备有多个线检测器的放射线检测器。
另一方面，近年来，在医用模态和非破坏性的X射线检查装置中使用的线检测器中，将放射线(X射线等)直接转换为电信号的所谓的直接转换型检测器、将放射线一度转换为光信号并将该光信号转换为电信号的所谓的间接转换型检测器的进步改善正在进行中。
在该直接转换型以及间接转换型的任一者中，作为感测X射线或者光的电路，在采用将检测像素制作到硅等的半导体层的构造的情况下，该半导体层需要对结晶锭进行成长/成形/加工。因此，形成以二维映射大检测区域、即多个检测像素的所谓的二维检测器在成品率和成本方面是困难的。
因此，在通常的产品水平的制造中，例如创建将40×40个检测像素(感测X射线和光的单位像素)以二维配置的矩形形状的阵列构造(例如8mm×8mm的尺寸)的模块。将该模块准备多个，使它们纵横以二维相互稠密地相邻而构成二维检测器，并使它们在一个方向上相互稠密地相邻而构成也称为一维检测器的线检测器。
这样，在使多个模块稠密地相邻的情况下，为了提高组装精度和确保布线空间等，需要在模块之间设置一定宽度的间隙(缝隙空隙)。该间隙的宽度通常设定为1个检测像素的0.5倍～2倍左右居多。
毋庸多言，设置该间隙意味着在间隙的一部分中不存在检测像素，也会导致重构图像的伪影。因此，在重构通过模块型的二维检测器和线检测器收集的X射线透过数据(帧数据)的情况下，需要进行补充由于所涉及的间隙的部分中不存在检测像素引起的收集数据的欠缺的补偿。
在使用线检测器的情况下，尤其需要这种补偿。这是因为，在使用线检测器、即至少检测区域在俯视观察时构成细长的矩形形状的检测器进行扫描并收集放射线数据的情况下，在与该检测器的长度方向正交的扫描方向上，在保持该正交姿态的状态下使检测器移动(扫描)是一般情况。在这种情况下，模块之间的间隙的长度方向(与宽度方向正交的方向)与扫描方向平行，因此，通过线检测器的移动，不检测放射线的间隙部分也仅是原样在扫描方向上移动。
因此，为了消除因间隙的存在引起的不良情况，已知专利文献2、3以及4所记载的对策。在这些专利文献中，根据专利文献2，示出了：
i)将整个线检测器原样相对于与扫描方向(例如，设定为正交坐标中的横向)正交的纵向以规定角度倾斜地配置的所谓的“检测器倾斜配置”的例子、以及
ii)线检测器本身配置在纵向上，但是将各检测模块从构成其纵向的正交轴以规定角度倾斜的地相邻配置的所谓的“模块倾斜配置”的例子。
另外，根据专利文献3，在线检测器以及二维检测器这两者中，示出了：
iii)全景拍摄时的上述ii)的结构、以及
iv)将模块其本身形成为菱形，将其二维排列的检测像素的坐标系相对于上述正交轴以规定角度倾斜的变型例。
进一步，专利文献4示出了：
v)上述i)所涉及的线检测器的配置例。
这样，在任意的专利文献2、3以及4中，也根据检测器或者各检测模块的倾斜配置，在扫描中，避免间隙、即无法检测放射线的带状的非感测区域继续留在扫描方向上的状态，使得能够通过后处理(例如与周边像素的子像素法)来对所涉及的非感测区域的不检测进行补偿。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：美国专利7127029B2
专利文献2：日本专利第4251386号
专利文献3：日本专利第6033086号
专利文献4：WO 2017/170408 A1
发明内容
本发明所要解决的技术问题
然而，即使根据上述专利文献2～4的任意的所谓的倾斜扫描，从拍摄区域的充分的确保以及作为后处理的重构处理所需的运算量的减少化的观点而言，不得不说存在考虑实际的产品水平的技术问题。
上述的检测器(或者模块)的倾斜配置的结构大致分为上述“检测器倾斜配置”和“模块倾斜配置”。
其中，在“检测器倾斜配置”的情况下，从检测器输出的帧数据的坐标系其本身相对于扫描方向(或者与其正交的纵轴方向)倾斜规定角度。因此，在图像重构的中途，例如需要加入通过子像素法来一度重置为实际的拍摄系统(对象空间)所具有的设扫描方向＝检测器横轴的正交坐标系的处理，这成为运算量增大的一个原因。
另外，在使该“检测器倾斜配置”的检测器扫描的拍摄装置的情况下，在考虑曝光线量的减少的观点时，配置在放射线源侧的狭缝的开口通常需要采用朝向倾斜矩形形状(菱形)的放射线入射窗的整个区域的大小以及姿态。这一点，作为隔着对象空间彼此相对置的拍摄系统，在曝光线量的减少化上是不利的。
另一方面，在“模块倾斜配置”的情况下，从该倾斜模块的各像素中输出的检测信号中，作为检测器的拍摄区域做出贡献的拍摄区域是与模块整个区域的角部内接的矩形形状的部分。因此，存在对检测信号的取得有效的像素区域减少，拍摄区域减少这样的问题。
进一步，要使“检测器倾斜配置”以及“模块倾斜配置”双方共同覆盖需要尺寸的拍摄区域整体，还提出了使检测器扫描的所谓的扫描型拍摄装置。然而，只是单纯地使1个线检测器扫描，则扫描时间、即拍摄时间变长，吞吐量降低。另外，在包含运动物体的对象中时间相位的差异变得显著，存在无法成为可供使用的装置的实情。作为该一例，在医用领域中将肺野等设为拍摄区域的情况下，面积本身广阔，除此之外，包含跳动的心脏，因此上述问题显著化。在这种情况下，还假定使用ECG等以心脏的跳动的同一时间相位进行拍摄，但是容易地想到拍摄时间更长，患者吞吐量下降，并且医师的操作负担增加等的不良情况。
进一步，只要构成具有通过上述的“检测器倾斜配置”以及“模块倾斜配置”以二维配置模块的结构的二维的检测装置，就不需要扫描。然而，例如在将如胸部拍摄那样的广阔的拍摄区域作为对象的情况下，由于需要将布线向模块的横侧拉出，因此清除该问题从而进行二维化是困难的。另外，即使驱使某种布线构造进行了二维化，其的实用性也极其缺乏。也就是说，检测元件的部件成本高，除此之外，布线构造本身复杂化，从而检测器、进而搭载该检测器的应用装置的制造成本提高。进一步，由于布线构造的复杂化，检测器本身的大型化也不可避免，还存在热的问题。
特别是，在直接转换型的半导体检测器的情况下，在画质方面上具有优势，但是面临电荷共享、极化等的性能的不稳定性。另外，直接转换型的半导体检测器的制造成本也较高，存在难以在医疗和非破坏性检查的现场上广泛普及的侧面。因此，从现场，期待提供在价格以及检测性能这两个方面上取平衡的装置。
进一步，在使线检测器扫描并拍摄期望的拍摄区域的情况下，有时候在拍摄对象的内部包含无法忽视基于扫描速度的时间相位差的部分。例如，以二维拍摄人的胸部的情况即为如此。肺野的运动是被检查者的例如几秒间的屏气，也能够忽视所涉及的时间相位差，但是无法忽视基于心脏的跳动的心肌的运动的情况较多。在这种情况下，期望使数据收集的时间相位差减小至在实际的应用上可承受的程度。当前，作为一例，在临床的情况下，可承受实际使用的程度的时间相位差肺野中被识别为0.15秒，在心脏拍摄中被识别为0.05秒。
本发明所要解决的技术问题
本发明是鉴于伴随上述的以往的“检测器倾斜配置”以及“模块倾斜配置”的结构的放射线检测器所存在的不良情况而提出的，特别是，其主要目的在于提供一种更容易导入检查现场的放射线检测装置及搭载该装置的放射线检测系统，该放射线检测装置能够补偿在检测用模块之间的间隙中不存在像素而变成非感测区域的影响，进行基于倾斜扫描的高分辨率图像的重构，同时能够实现曝光线量的更进一步的减少化、以及能够在更短时间对更广阔的拍摄区域进行数据收集，甚至还能够抑制制造成本。
另外，还期望提供能够实现上述目的并且能够将数据收集的时间相位差至少抑制到可承受实际使用的程度的放射线检测装置及搭载该装置的放射线检查系统。
用于解决技术问题的技术方案
因此，为了实现上述目的，本发明所涉及的放射线检测装置及放射线检查系统的主要的特征如下所述。
其中一个说明性的例子如下所述：其特征在于，具备：
细长检测器，具有在所述第一方向上彼此隔着规定宽度的空隙相邻地配置有多个模块的模块纵列体，所述模块具有使检测放射线的像素以彼此正交的第一方向和第二方向的二维排列的像素排列，该模块纵列体具有沿着所述第一方向的长边以及沿着第二方向的短边并且所述长边比所述短边长，并且形成为俯视观察时细长的矩形形状；
检测器支承部，以使所述第二方向朝向扫描方向并且所述第一方向朝向与该扫描方向正交的方向的姿态支承所述细长检测器，并且以在相对于该扫描方向构成规定角度的倾斜方向上可移动的方式支承所述细长检测器；以及
移动单元，在被照射所述放射线的拍摄时，根据扫描命令，使所述细长检测器在所述倾斜方向上移动。
优选地，所述像素排列是在由所述第一方向以及第二方向构成的二维平面上沿着行和列的像素排列，所述行沿着该第二方向，所述列沿着该第一方向，
所述细长检测器由在所述第二方向上彼此分离地配置并且各自通过所述检测器支承部在所述扫描方向上可移动地被支承的多个细长检测器构成，
所述多个细长检测器各自被配置成，响应于所述扫描命令，分担直至所述扫描方向上相邻的其他的细长检测器的移动开始位置为止的扫描范围。
根据优选的一例，
所述像素排列是在由所述第一方向以及第二方向构成的二维平面上沿着行与列的像素排列，所述行沿着该第二方向，所述列沿着该第一方向，
所述细长检测器包括在所述第二方向上相互分离地配置，并且各自由所述检测器支承部在所述扫描方向上可移动地被支承的多个细长检测器，
所述多个细长检测器各自被配置成响应于所述扫描命令，分担直至所述扫描方向上相邻的其他的细长检测器的移动开始位置为止的扫描范围。
进一步优选地，
所述检测器支承部被构成为，使所述多个细长检测器各自在所述扫描方向上彼此分离相等的距离配置，伴随所述扫描命令的该扫描方向的移动距离彼此相同。在这种情况下，所述多个细长检测器是两个。另外，所述多个细长检测器也可以是三个。
另外，还提供一种放射线检查系统，其具备上述的各种方式的放射线检测装置以及照射所述放射线的放射线发生装置。
在此，放射线包含X射线和γ射线，除了医疗用以及非破坏性的检查之外，还包含从宇宙飞来的各种放射线。像素是指，接收入射至细长检测器的放射线的物理上的检测像素的最小单位。进一步，细长检测器的“细长”是指，如在背景技术的项目中说明的那样，在俯视观察(即，指沿着从放射线侧观察放射线入射的面(包含放射线入射窗)的视线方向观察到的视野)时，模块纵列体的上表面的形状细长。因此，细长的矩形(也就是说，模块纵列体)具有在多个模块相邻地纵列配置(但是，包含模块彼此之间的间隙)的方向(第一方向)上延伸的长边、以及在与该长边正交的方向(第二方向)上延伸的短边(长度比长边短)。沿着该短边的方向、即第二方向与用于放射线拍摄的扫描方向一致。此外，细长检测器(模块纵列体)在维持其长边的方向与第一方向一致的姿态的状态下，在从所述扫描方向倾斜规定角度的方向上移动。
此时，设置在模块相互之间的空隙(间隙、缝隙)在俯视观察时，在第一方向(长边方向)上具有规定的宽度，构成沿着第二方向(短边的方向、扫描方向)平行的长方形。
此外，在本公开中，“细长”这一用语表示与上述的线相同的长条形状，另外，表示还可以称为带状、线状、线性等的形状。
发明效果
在该放射线检测装置及搭载该放射线检测装置的放射线检查系统中，特别是，通过优选采用的多个细长检测器，一定面积的拍摄区域被分别分担而被扫描。也就是说，多个细长检测器并行地在作为扫描方向的第二方向或者其倾斜方向(实质上，第二方向、即视为是扫描方向)上移动。由此，多个细长检测器分别并行地检测透过了对象物的放射线。因此，与如以往那样使1个细长检测器扫描并覆盖拍摄区域的结构相比，扫描时间大幅地缩短。
例如，在将多个细长检测器以在作为扫描方向的第二方向上彼此分离并且扫描分担范围成为等分的方式配置的情况下，总扫描时间大概缩短为大致“1/检测器数”。
因此，在画质条件相同的情况下，散射线的混入变少，并且实现拍摄时间的缩短。同时，还能够期待曝光线量的减少。这些方面尤其对于医疗领域的诊断装置极其重要。进一步，多个细长检测器只要从事仅是整个拍摄区域中的各拍摄区域被分配的扫描方向的分担范围的数据收集即可。也就是说，只要多个细长检测器分担并扫描一个拍摄区域即可。由此，实现曝光线量以及扫描时间的平衡的同时容易确保更广的拍摄区域。
进一步，与采用在一面排列有检测模块的二维检测器的情况相比，通常高价的将在后面进行说明的光子计数型和高感度的积分型的检测模块的使用数可以很少，并且，检测电路通道数也可以很少。因此，能够抑制随着检测模块的部件成本增加的制造成本的增加，更容易向检查现场导入。
此外，倾斜的移动方向相对于扫描方向(第二方向、短边方向)倾斜，但是在几何学上，相反地，也可以说是相对于正交方向(第一方向、长边方向)倾斜。实际上，倾斜的移动方向的规定角度根据沿着像素尺寸以及模块纵列体的第二方向的宽度(与像素数量相应的横向宽度)，设计成几度至20度左右。因此，也可以将该倾斜的移动方向定义为扫描方向，但是原本，试图扫描的方向为第二方向(横向)，因此用于扫描的移动方向相对于扫描方向倾斜这样的定义是自然的。
此外，在本公开中，原先设定为第二方向＝扫描方向，因此该扫描方向、即相对于沿着模块纵列体的短边方向的第二方向以规定角度倾斜地朝向的方向实质上也可以视作扫描方向。
此外，本公开所涉及的放射线检测装置优选地将多个细长检测器分别构成为具备光子计数型的处理电路的检测器，所述光子计数型的处理电路测量放射线的光子的数量，并将该光子的数量检测为该放射线的量。也就是说，通过所涉及的扫描型检测以及光子计数处理，与用检测像素填埋整个拍摄区域的电路结构和从放射线直接转换成电信号的直接转换型的检测器电路结构相比，除了电路结构的抑制、发热量的抑制、以及基于部件成本的制造成本的减少化之外，在基于光子计数的检测敏感度的提高等检测性能的方面上优越性是毋庸多言的，而且能够通过基于该检测数据的处理获得使基于能量识别的高精度的物质鉴定也成为可能等的优点。
另外，在其他的说明性的例子所涉及的放射线检测装置中，所述多个细长检测器具备所述模块纵列体的长度彼此不同的、多个第一细长检测器以及多个第二细长检测器，
所述放射线检测装置具备：
检测器支承部，一体地支承所述多个第一细长检测器和所述多个第二细长检测器；以及
移动单元，在基于所述放射线的扫描时使所述检测器支承部以固定速度在所述倾斜方向上移动，
所述检测器支承部被构成为，
在所述第二方向上以第一分离距离彼此离散地支承所述多个第一细长检测器，并且在通过由所述多个第一细长检测器进行扫描来覆盖的基于所述放射线的拍摄区域的一部分的区域，与该多个第一细长检测器中的一部分第一细长检测器在所述第二方向上的一部分一并，以在所述第二方向上比所述第一分离距离短的第二分离距离，彼此离散地支承所述多个第二细长检测器。
另外，还提供具备上述的各种方式的放射线检测装置、以及照射所述放射线的放射线发生装置的放射线检查系统。
在该放射线检测装置以及搭载该放射线检测装置的放射线检查系统中，通过检测器支承部，多个第一细长检测器以及多个第二细长检测器一并一体地其姿态朝向第一方向(与长边的方向正交的方向)被支承，并且以在用于扫描的规定方向上可移动的方式被支承。作为一例，该规定方向优选是在第二方向(沿着各细长检测器的横向宽度的方向)上以规定角度设定的倾斜方向。移动单元例如根据从前端处理器等发出的扫描命令使该检测器支承部移动。由此，进行放射线的扫描拍摄。因此，在拍摄时，多个第一细长检测器以及多个第二细长检测器通过检测器支承部，保持在第一方向上排列的姿态的同时在扫描方向上移动。
从放射线源照射的放射线(X射线等)的线束透过对象物，从第一细长检测器以及第二细长检测器的放射线入射窗入射，通过各模块，例如测量该线束的光子的数量作为入射放射线量。
根据该放射线检测器的扫描动作，第一细长检测器以及第二细长检测器(也可以称为线检测器、线性检测器等)在俯视观察时沿着纵向(第一方向)排列的状态下，在第二方向上向倾斜方向移动。
根据该其他例子的放射线检测装置，除了能够享受上述的方式所涉及的各种作用效果以外，还可以获得如以下所述的作用效果。
也就是说，除了多个第一细长检测器之外，多个第二细长检测器被配置成使得从时间相位差的方面能够更加精细地进行检测该多个第一细长检测器的拍摄区域的局部的一部分。而且，两者的第一细长检测器以及第二细长检测器一并一体地为了扫描，例如在上述的倾斜方向上移动。因此，第二细长检测器也享有上述的作用效果的同时，能够与第一细长检测器相比减少由于数据收集的扫描位置的不同而引起的时间相位差。例如，在某个扫描条件下，使多个第一细长检测器各自的扫描开始与扫描结束之间的时间差为0.15秒。此时，使第二方向(横向)上的多个第二细长检测器的安装密度与多个第一细长检测器的安装密度相比，例如为3倍，并且能够以覆盖整个拍摄区域所需的局部的区域的方式配置第二细长检测器。由此，能够将多个第二细长检测器各自的扫描开始与扫描结束之间的时间差缩短为0.05秒。这与例如在人的胸部X射线拍摄中临床的情况下要求的需求一致。
进一步，多个第二细长检测器在第一方向上均比长度相同的多个第一细长检测器短，因此覆盖该第二细长检测器的整个拍摄区域的哪个部分这样的配置的自由度高。
进一步，多个第一细长检测器的任意者还可以采用在其第一方向上兼用第二细长检测器的结构。由此，能够将第一、第二细长检测器的数量抑制到必要最小限度，还能够抑制构造的复杂化，并且还能够避免部件成本的不必要的增加。
附图说明
在附图中，
图1是说明在本公开的第一实施方式所涉及的具备X射线检测装置的X射线检查系统中该X射线检测装置具备细长检测器的第一配置例的结构的概略立体图。
图2是说明X射线检测装置的局部剖视俯视图。
图3是说明在其俯视观察X射线检测装置时的2个细长检测器(X射线检测器)的配置以及倾斜移动的图。
图4是说明作为细长检测器的其他的配置例的第二配置例的俯视图。
图5是说明作为细长检测器的其他的配置例的第三配置例的俯视图。
图6是说明作为细长检测器的其他的配置例的第四配置例的俯视图。
图7是说明作为细长检测器的其他的配置例的第五配置例的俯视图。
图8是说明作为细长检测器的其他的配置例的第六配置例的俯视图。
图9是说明作为细长检测器的其他的配置例的第七配置例的俯视图。
图10是说明作为细长检测器的其他的配置例的第八配置例的俯视图。
图11是说明细长检测器的一例的立体图。
图12是说明搭载于细长检测器的X射线检测的模块的侧视图。
图13是模块的俯视图。
图14是说明以模块的闪烁体块为中心的概略结构的立体图。
图15是说明闪烁体的发光动作的图。
图16是示例性地说明在闪烁体的下表面侧配置的SiPM的配置的图。
图17是概略性地说明SiPM的各个像素量的微单元的配置和布线的图。
图18是示例对SiPM的输出信号进行能量鉴别并进行光子计数的处理电路的框图。
图19是示例以X射线检查系统的前端处理器为中心执行的扫描动作的概略流程图。
图20是说明通过2个细长检测器来实施上述扫描动作时的扫描分担范围与用于其扫描控制的速度控制曲线的图。
图21是利用拍摄区域以及图像区域的位置关系说明上述扫描分担范围的说明图。
图22是说明与通过扫描动作来收集的光子量相应的数据的处理的图。
图23是示意性地说明作为数据处理的一个工序的将随着细长检测器的倾斜移动的收集帧数据粘贴在重构空间中的状态的图。
图24是说明作为细长检测器的其他的配置例的说明了3面可对接的第九配置例的俯视图。
图25是说明本公开的第二实施方式所涉及的具备X射线检测装置的X射线检查系统中该X射线检测装置具备细长检测器的第三配置例的结构的概略立体图。
图26是说明在其俯视观察第二实施方式所涉及的X射线检测装置时的细长检测器(X射线检测器)的配置的图。
图27是说明在其俯视观察第二实施方式所涉及的X射线检测装置时的细长检测器的倾斜移动的图。
具体实施方式
以下，对本发明所涉及的放射线检测装置以及搭载该放射线检测装置的放射线检查系统的实施方式进行说明。
此外，该放射线检测装置是将入射的放射线一度转换为光并且电测量其线量作为放射线光子数的所谓的间接转换型的检测装置。在该放射线检测装置中作为检测对象的光的光量例如低至几十pW至子fW左右，因此优选通过光子计数(photon counting)来进行检测的所谓的分类为微弱光的光。在本实施方式中，该微弱光被获得作为将放射线(X射线等)转换为光信号的光，并且该放射线例如是在医疗用或者非破坏性检查中使用的电磁波的一种。
因此，在以下的实施方式中，处理作为放射线的X射线，因此该放射线检测装置被实施作为X射线检测装置，放射线检查系统被实施作为适合于医疗用、非破坏性检查等的X射线检查系统。
[第一实施方式]
<基本的结构>
在图1至图3中示出本公开所涉及的X射线检测装置、以及搭载该X射线检测装置的X射线检查系统的基本的结构。
如图1所示，X射线检查系统11将X射线发生装置21以及X射线检测装置22分别对置地配备，并且具备控制它们的驱动的驱动/控制类的系统。作为该驱动/控制类的系统，包含驱动X射线发生装置21的驱动装置23、以及控制搭载于X射线发生装置21的准直仪33的移动的驱动装置24。进一步，在该驱动/控制类的系统中包含内置于X射线检测装置22中的驱动装置25，另一方面，还包含控制这些驱动装置23、24、25的驱动并且控制来自X射线检测装置22的数据收集的前端处理器26、以及处理该收集的数据的用户PC(计算机)27。
X射线检测装置22将在后面进行详细说明，但是如图1以及图2所示，X射线检测装置22搭载有多个单位元件，所述单位元件具有将作为使X射线入射的最小单位的像素(物理的检测像素)以二维配置的像素阵列PXay，并且俯视观察时呈矩形形状的通常称为模块132的在半导体芯片上形成光学系统以及电气系统的电路。具体而言，在同一母基板上沿着一个方向，以规定宽度的间隙SP2彼此相邻地纵列配置多个该模块132从而构成模块纵列体132M(参照图3)。
这样，构成伴随间隙SP2的同时俯视观察时细长的形状(长条状、线状、或者线性形状)的X射线检测器31(以下，将该X射线检测器称为细长检测器或者简称为检测器)。此外，俯视观察是指，从上方观察使X射线向该X射线检测器、即细长检测器31入射的X射线入射窗31W的状态。毋庸多言，细长检测器根据其配置方向，可以称为纵长检测器也可以成为横长检测器。
模块纵列体132M在其俯视观察时为细长的矩形形状，因此具有其长边31L(第一方向)以及与其正交的短边31S(第二方向)。因此，如图示那样，可以虚拟地设定以高度方向、长度方向及短边方向以及高度方向为正交轴X、Y、Z的正交坐标系。
此外，间隙SP2在沿着模块纵列体132M的长边31L的第一方向(Y轴方向)上，例如具有设定为检测像素的0.5像素量至2像素量的长度的一定宽度。因此，通常，成为与沿着长边31L的方向的尺寸相比沿着短边31S的方向的尺寸更长的俯视观察时为矩形形状的间隙。在该间隙SP2的一部分不存在检测像素，相对于X射线构成非感测区域，该非感测区域位于相邻的模块132之间。
在本实施方式中，细长检测器31(在形状上，也可以称为模块纵列体132M)维持其长边31L沿着第一方向Y(Y轴方向)配置的姿态的同时，一边向与其正交的第二方向Z(Z轴方向)移动一边进行X射线扫描。也就是说，短边31S沿着的第二方向Z被设定为扫描方向SD。
但是，在本实施方式中，实际上使X射线检测器31在相对于第二方向、即扫描方向SD以规定角度θ(通常，从图像处理的观点出发优选几度至20度左右)倾斜地朝向的方向MD(倾斜方向)上移动的同时，在该移动中以一定的帧比率进行X射线扫描。
此外，使细长检测器31移动的方向可以与扫描方向SD(第二方向Z)其本身一致，也可以与其倾斜方向MD一致。在图1～3中，示例出后者。
构成通过使该细长检测器31在扫描方向SD(还包含倾斜方向MD)上扫描来进行作为一定的二维区域的拍摄区域22W的X射线检测的所谓的扫描型的结构。
在与检查对象OB的位置关系中，将扫描方向SD设定为哪个方向、即在X射线发生装置21与X射线检测装置22隔着对象空间相对置时将扫描方向SD设定为哪个方向，尤其在医用检查系统中是重要的。这一点，例如在诊断人的胸部的情况下，考虑是将胸部的左右方向确定为扫描方向SD，还是将胸部的上下方向确定为扫描方向SD这样的方式。在这种情况下，还考虑是在人躺在床上的状态下拍摄，还是在站立姿态下拍摄这样的方式。
除此之外，也考虑扫描时间等预先确定搭载于一个X射线检测装置22中的细长检测器31(X射线检测器)的数量。在图1至图3的例子中，为了在扫描方向SD(第二方向Z)上彼此各等距离或者各不等距离分担一定的拍摄区域22W并进行扫描担当，离散地搭载相同的长度以及相同的宽度的多个细长检测器31。也就是说，采用在扫描方向SD上以2个、3个、4个、…彼此以等距离或者不等距离空出间隔并且并列设置的结构。在图1至图3所示的例子的情况下，细长检测器31为2个(311，312)，离散地配置为分担等距离的扫描分担范围R1、R2(R1＝R2)。扫描分担范围R1、R2也可以称为各个细长检测器31负责扫描的负责区间。
多个细长检测器31各自在来自X射线发生装置21的X射线照射状态下，彼此同步地向倾斜方向MD移动的同时，如图3所示，对自身分担的扫描分担范围R1(R2)进行扫描。毋庸多言，也可以是使这些细长检测器31在扫描方向SD上移动的扫描。
在等距离的情况下，从扫描控制的简单化的观点出发，优选多个细长检测器31的扫描开始时机与扫描结束时机相同。另外，在不等距离的情况下，这些开始的时机以及结束的时机可以不同，根据扫描速度调整也可以相同。多个细长检测器31的使其扫描的方法具有各种各样的方式，这些将通过以下的各种实施方式和变型例来说明。
设置多个细长检测器31并如上述那样，在具有彼此等距离的扫描分担范围R1、R2(R1＝R2)的情况下，与设置1个细长检测器并对整个扫描范围(R1+R2)进行扫描的结构相比，能够将扫描时间大致减少至“1/检测器的数量”。
<X射线检测器的配置例>
接下来，以能够搭载于X射线检测装置22中的1个或者多个X射线检测器的各种各样的配置例为中心对装置结构进行说明。
<第一配置例>
再次参照图1至图3，对第一配置例所涉及的X射线检测装置22中的细长检测器31进行详细说明。
图1所示的X射线检测装置22例如搭载于医用模态中作为X射线检查系统。毋庸多言，不局限于医用用途，还优选地搭载于非破坏性X射线检查的装置。
作为医用模态，优选的例子是以扫描型进行X射线透过拍摄的X射线拍摄装置。作为该装置的形状，可以列举出X射线检测器以及X射线发生装置位于站立姿态的患者的前后的系统、和以上下夹住患者横卧的床的方式将X射线发生装置和X射线检测装置分别支承于C型臂的两顶端的系统。
作为一例，如图1至3所示那样，该X射线检测装置22的外观形状具有壳体41，所述壳体41形成为具有一定的厚度以及上下表面尺寸的大致箱状。该壳体41装填至检测器装填部11D作为X射线检查系统11的例如装卸自由的盒。与该检测器装填部11D相对置的方式，配置X射线管21X(点状的X射线焦点F)、具备驱动X射线管21X的高电压发生器的驱动装置23、以及具备准直仪33的X射线发生装置21。
因此，如图3所示，当将所涉及的对置方向分配至X轴方向作为高度方向时，设定以细长检测器31、即模块纵列体132M的沿着长边31L的长度方向(纵向：第一方向)为Y轴，并且以沿着其短边31S的短边方向(宽度方向：第二方向)为Z轴的正交坐标系XYZ。在本实施方式中，如上所述，其特征之一为，将其Z轴方向(短边方向、宽度方向)设为扫描方向SD，使2个细长检测器31(311，312)各自在相对于该扫描方向SD倾斜规定角度θ的倾斜方向MD上同步地移动。
毋庸多言，虽然将在后面进行说明，但是也可以设定为Z轴方向＝扫描方向SD＝检测器移动方向、即规定角度θ＝0并且彼此同步地扫描。
为了所涉及的2个细长检测器31(311、312)的移动，如图3所示，具备朝向倾斜方向MD的导轨42以及驱动装置43。两个细长检测器31(311、312)分别被载置于母基板44，该母基板44通过壳体或者直接载置于コ字状的一个支承框架45(支承体)上。两个细长检测器31(311、312)分别固定设置在该支承框架45的两臂部分上。
驱动装置43例如通过将电动马达作为驱动源的线性致动器构成，与该驱动一并使支承框架45移动。支承框架45的背面被卡定于导轨42。导轨42相对于扫描方向SD(第二方向)以规定角度θ倾斜地配置，即配置在倾斜方向MD上。因此，当驱动装置43驱动时，支承框架45通过导轨42被线性地引导的同时移动。因此，两个细长检测器31(311，312)在倾斜方向MD上移动。
毋庸多言，在两个细长检测器31在正侧面、即在沿着其短边31S的短边方向Z(第二方向)上移动的情况下，导轨42与该短边方向Z平行地设置即可。
导轨42也可以沿着倾斜方向MD或者短边方向Z(＝扫描方向)平行地设置两个以上。另外，作为驱动装置43以及导轨42的其他例子，也可以将还兼备导轨的引导功能并且称为单轴致动器的“驱动源+引导轨”一体化的装置配置在支承框架45的背面侧。
无论是何种结构，驱动装置43的驱动源置于前端处理器26的控制下，通过使用移动传感器(未图示)的反馈控制或者不使用移动传感器的反馈控制的开启控制，来如螃蟹横行那样，但以规定的速度，向细长检测器31的横向(扫描方向SD或者倾斜方向MD)直线地被进行位置控制(移动控制)。
在上述的准直仪33中形成有细长的矩形形状的两个狭缝33A、33B。准直仪33在X射线发生装置21的内部，以与细长检测器31的移动同步地同样地，向倾斜方向MD或者扫描方向SD移动的方式被控制。该控制通过置于前端处理器26的控制下的准直仪驱动装置24来执行。该准直仪驱动装置24例如被构成为具备电动的脉冲电机。
对于该两个狭缝33A、33B各自的面积，相比于与高度方向X中的X射线焦点F与该狭缝之间的距离以及X射线焦点F与细长检测器31(更详细而言，该X射线入射窗31W)之间的距离之比相应的量，以不产生基于扫描行驶的精度等的X射线照射视野的缺失的方式，设定为稍微宽出设定了规定余量的量。
进一步，准直仪33在直线上的移动速度相差上述比例的量，但是与位于其下方的两个细长检测器31(311、312)的扫描速度同步地，向倾斜方向MD或者扫描方向SD移动。因此，在基于X射线的扫描动作中，被准直的两个X射线扇形光束XB被构成为始终分别捕捉两个细长检测器31的X射线入射窗31W的同时在倾斜方向MD或者扫描方向SD上直线地移动。
因此，从X射线发生装置21射出的X射线束形成为两个扇形光束状的X射线：XB，并透过检查对象OB向X射线检测装置22的两个细长检测器31(311，312)各自的X射线入射窗31W入射，并通过将在后面进行说明的检测像素来检测。
另外，在本实施方式以及本配置例中，根据通过两个细长检测器31(311，312)检测的数据来重构图像。在该重构的运算中，数据映射至重构空间，但是该重构空间中的模块之间的间隙SP2、即相当于非感测区域的多个像素各自通过检测器本身的机械的倾斜移动，来提供从与该移动相关的周边像素各自各被提供几分之一的部分像素。因此，通过使用各该几分之一的像素值和面积比的子像素法，来补充非感测区域的像素。该补充法与单纯地从周边像素外插(推定)的方法相比，接收部分像素的提供，相应地，其插值精度高。
如以上那样，根据本第一配置例，如在图2中容易理解地所示出的，两个细长检测器31(311，312)维持朝向沿着其长边31L的长度方向Y的姿态的同时，并在扫描方向SD上彼此间隔等距离地离散配置。由此，各个细长检测器31在扫描方向SD上担当相同距离的扫描分担范围R1＝R2的X射线扫描。通过两个相同扫描距离的扫描分担范围R1、R2的总和来确定期望的一定面积的拍摄区域22W。此外，该X射线检测装置22是扫描型，因此考虑各细长检测器31从初始位置P1st(P2st)达到等速移动为止的加速期间以及从等速移动到达停止位置P1FIN(P2FIN)为止的减速区间，使扫描分担范围R1、R2具有重叠区间OV(参照图2)。
在此，对使各细长检测器31向倾斜方向MD运动并进行扫描的情况下的规定角度θ的设定方法进行说明。
如图3所示，根据配置在各细长检测器31的各模块132中的像素阵列PXay中的、沿着短边方向Z(第二方向)排列的多个检测像素Pin所呈现的距离：A1与长度方向Y(第一方向)上的空隙SP2的宽度：A2之比例设定规定角度θ。具体而言，根据距离：A1、宽度：A2以及假定为在空隙SP2中配置像素时在长度方向Y上排列的该像素的数量n(n是除0之外的正实数)，通过
θ≧tan-1n·(A2/A1)
来设定该规定角度：θ。特别是，像素数n也可以是正整数。
进一步，在检测像素Pin以长度方向Y(第一方向)的长度为b时，宽度：A2取b＝(1/2)b～2b的值是所期望的。
此外，对检测像素Pin以及像素阵列PXay的详细的结构例进行详细说明。
<第二配置例>
在图4中示出第二配置例。在该配置例所涉及的X射线检测装置22A的情况下，分别在扫描方向SD、即，沿着短边31S的短边方向Z上等间隔地离散配置两个细长检测器31。
在这种情况下，两个细长检测器31不在倾斜方向MD上移动，因此，如将在后面进行详细说明那样，在图像重构中，对于基于模块之间的间隙SP2的非感测区域的像素，通过外插处理来对像素值进行插值。
<第三配置例>
在图5中示出第三配置例。在该配置例所涉及的X射线检测装置22B中，被构成为分别使三个细长检测器31(311，312，313)向相对于扫描方向SD具有规定角度θ的倾斜方向MD移动。与第一配置例同样地，三个细长检测器31(311，312，313)在扫描方向SD上彼此间隔开等距离配置，各个扫描分担范围R1、R2、R3也相等地设定。因此，三个细长检测器31(311，312，313)相对于扫描方向SD在倾斜方向MD上移动，通过三个细长检测器31来实施各三等分的分担扫描。在该扫描时，即使在彼此相邻的模块132之间存在基于间隙SP2的非感测区域，三个细长检测器31也倾斜地移动并执行机械的倾斜扫描，因此在图像重构时，对于由于非感测区域引起的重构像素也从与周边的相关的像素中赋予各几分之一的像素值。由此，在各重构像素中，例如通过以面积比例将这些几分之一的像素值合成的子像素法来对像素值进行插值。
<第四配置例>
在图6中示出第四配置例。该配置例所涉及的X射线检测装置22C使上述的第三配置例按照上述的第二配置例，使三个细长检测器31(311，312，313)分别在扫描方向SD、即沿着短边31S的短边方向Z上等间隔地离散配置。
在这种情况下，三个细长检测器31不在倾斜方向MD上移动，因此在图像重构中，对于基于模块132之间的间隙SP2的非感测区域的像素，通过外插处理来对像素值进行插值。
<第五配置例>
在图7中示出第五配置例。如图7所示，该配置例所涉及的X射线检测装置22D示出了以使扫描方向SD为重力方向或者倾斜方向的方式组装于装置的状态。例如，这是假定了患者以站立姿态拍摄胸部的X射线照片的情况。例如，两个细长检测器31(311，312)能够相对于对于胸部相当于上下方向的短边方向Z，在倾斜规定角度θ的方向MD上移动的同时，实施分担扫描。
毋庸多言，在这种情况下，也可以在扫描方向SD上离散地形成三个以上的细长检测器31(311，312，313)。另外，也可以构成为使各检测器的移动方向与扫描方向SD其本身一致。
<第六配置例>
在图8中示出第六配置例。该配置例所涉及的X射线检测装置22E采用一个细长检测器31，采用该细长检测器31在相对于扫描方向SD倾斜规定角度θ的方向MD上移动的结构。通过跟踪基于驱动装置43的驱动的加速(慢启动)期间、等速期间以及减速(慢停止)期间的位置控制(移动控制)(参照将在后面进行说明的图19)，该一个细长检测器31从开始位置PST到终点位置PFIN为止沿着导轨42在倾斜方向MD上移动。由此，覆盖整个拍摄区域22W。
毋庸多言，在该第六配置例中，也可以不设定规定角度θ的倾斜方向，使沿着Y轴方向(第一方向Y)直立的一个细长检测器31朝向该Z轴方向(第二方向Z)、即扫描方向SD移动。也就是说，也可以采用移动方向＝扫描方向SD这样的结构。
<第七配置例>
在图9中示出第七配置例。该配置例所涉及的X射线检测装置22F采用将在图2～图3中说明的两个细长检测器31分别分担的扫描分担范围R1、R2在扫描方向SD上设定为R1≠R2的结构。在该例子的情况下，设定为R1>R2。能够通过在同一重构空间中适当映射两个细长检测器31(311，312)的扫描时间彼此不同(移动速度相同的情况)的两个检测器31(311，312)的检测数据的各数据来进行图像重构。
这样，在使多个细长检测器31各自担当各非等距离的扫描范围的情况下，在想要尽量通过一个检测器来覆盖同一对象物或者同一部位时是有效的。
<第八配置例>
在图10中示出第八配置例。该配置例所涉及的X射线检测装置22G说明了多个细长检测器的移动开始位置以及其移动方向的其他设定。
在图10的情况下，不是从对多个细长检测器各自均等或者不均等地分配的各个扫描范围的一端向另一端移动，而是被构成为以在拍摄区域22W的扫描方向SD的大致中央部彼此相邻的方式进行了初始位置设定的两个细长检测器31(311，312)扫描开始之后，向彼此背离的方向移动，由此这些扫描分担范围R1、R2覆盖拍摄区域22W。
进一步而言，两个细长检测器31(311，312)例如向图10的-Z轴方向移动图示的去路的伴跑区间RB一次。伴跑方向的最前面的细长检测器311用作该伴跑区间RB的一部分即助跑区间(加速区间)RJ1，只要该助跑区间RJ1结束，就直接以等速行驶的方式行进，在向-Z轴方向倾斜规定角度θ的倾斜方向MD上移动。
对此，另一侧的细长检测器312在向-Z轴方向倾斜规定角度θ的倾斜方向MD上移动直至去路的伴跑区间RB的终点，但是在该伴跑区间RB的终点PK使该移动方向在向+Z轴方向倾斜规定角度θ的倾斜方向MD上反转(图10的右侧方向)。因此，另一侧的细长检测器312在该移动反转之后，助跑上述助跑区间RJ2之后，以等速行驶的方式移动，并向倾斜的倾斜方向MD移动。
虽然未图示，但是也可以通过单独地安装于各个检测器中的驱动机构来控制这些移动。导轨虽然未图示，但是可以对于各个检测器是共同的，也可以彼此独立。
由此，由于是一侧的细长检测器311的助跑区间RJ1，因此，通过另一侧的细长检测器312的等速行进来扫描检测数据难以稳定的初始区域R1N。因此，通过两个检测器31的等速行驶区间来覆盖扫描方向SD的整个区域。因此，由于是加减速行进，因此检测数据变得不稳定的区间减少，仅适当地处理减速区间的检测数据即可。
此外，在上述的X射线检测装置22、22A～22G中，也可以通过第一配置例至第八配置例中的任意一个来配置细长检测器。
<细长检测器的详细结构>
接下来，参照图11～图17，对上述各细长检测器(X射线检测器)31的结构以及动作进行说明。在此，对于具有与上述的结构要素相同或者等同的功能的构成要素赋予相同附图标记，省略或者简化其说明。
在图11中示例该细长检测器31的外观。该细长检测器31具备其整体上细长的长方体状的壳体131，该壳体131被固定/载置在通过驱动装置43在扫描方向SD或者向该扫描方向SD上具有规定角度θ的倾斜方向MD上移动的支承框架45上。
<X射线检测模块的配置结构的概要>
接下来，对各个细长检测器31所具备的多个X射线检测模块132(以下，也简称为检测模块或者模块)各自的结构进行详细说明。
在图11中示出对壳体131的上表面(顶部)进行部分剖开并从箭头XB(入射X射线)的方向俯视观察时观察到的细长检测器31的俯视图，在图12中示出观察检测模块132的纵向(Y轴方向)的一个侧面的侧视图。
如图12所示，各检测模块132具备收容于壳体131中的母基板44(参照图5)、以及载置于该母基板44上的例如一个半导体芯片142。进一步，该各检测模块132具备：闪烁体块143，靠近半导体芯片142的横向(Z轴方向)的一侧的一定范围并且搭载于该半导体芯片142上；以及ASIC(面向特定用途的集成电路)块144，占有该半导体芯片142的横向的另一侧的一定范围，并且从闪烁体块143分离并安装在该半导体芯片142上。
此外，也可以不使用壳体131，直接将母基板44安装于支承框架45。
在本结构中，检测模块132的重大特征之一在于，闪烁体块143和ASIC块144在一个半导体芯片142的面上相邻，并且，彼此分离地并列配置。如将在后面进行说明的那样，闪烁体块143是将入射的X射线束XB的光子(photon)检测为光脉冲的元件。
进一步，在闪烁体块143的下侧，在半导体芯片142的面上形成硅光电倍增管(SiPM)的层。如将在后面进行说明的那样，该SiPM是将分别与入射的X射线束XB的光子相应的光脉冲转换为电脉冲信号的元件。因此，从SiPM输出的电脉冲通过在半导体芯片142的面上形成的布线图案传输至相邻的ASIC块144。该布局构造也是重大的特征之一。ASIC块144通过用多个水平的阈值对该电脉冲进行鉴别处理，来进行能够将X射线光子各自具有的能量分配至多个能量Bin(范围)的光子计数型的鉴别处理，输出与该鉴别结果相应的数字信号。
特别是，X射线束XB向形成在闪烁体块143的高度方向(X轴方向)的上表面上的检测像素照射，并从与其下表面的各检测像素相对应的射出面发出作为荧光。也就是说，伴随沿着高度方向照射的X射线：XB向荧光转换而检测的电脉冲信号在横向(Z轴方向)上传输并到达ASIC块144。因此，如在图12中示意性地示出那样，在从Y轴方向观察的情况下，构成L字状的信号传达路径L。
如图13所示，通过采用该L字状的信号传输路径L，各检测模块132的俯视观察时的四个侧面中的纵向(Y轴方向)的上下侧面US、LS以及横向(Z轴方向)的左侧面LFS是空的。因此，能够与该空的侧面US、LS、LFS对置地配置其他的检测模块132。也就是说，能够将多个检测模块132以一维或者二维相邻配置，进行X射线的检测面积扩展。在本实施方式中，将分别在一个检测模块132的上下侧面US、LS配置一个或者多个其他检测模块132称为“采用双面可对接(buttable)的构造”。
此外，将分别在一个检测模块132的上下侧面US、LS以及左侧面LFS配置一个或者多个其他检测模块称为“采用三面可对接的构造”。但是，在采用3面可对接的构造的情况下，与上下侧面US、LS相邻的其他检测模块为一个或者多个，但是将与左侧面LFS相邻的检测模块限定为1个，并且使纵向(Y轴方向)上的构建相反是所期望的。
本实施方式所涉及的细长检测器31采用了该“双面可对接的构造”。也就是说，如上所述那样，多个检测模块132在纵向(Y轴方向)上以微小的一定宽度的间隙(间隙)SP2纵列地(参照图3以及图11)安装在母基板44上。该间隙SP2例如设定为与1个或者多个检测像素量相等的宽度。例如，如果检测像素Pin为250×250μm，则为其整数倍的250μm、500μm等。毋庸多言，也不一定必须是整数倍，例如也可以设定0.5倍、1.5倍的间隙SP2。
由此，如上所述，形成由多个检测模块132构成的在纵向上延伸的细长的模块纵列体132M。壳体131形成为包围搭载有模块纵列体132M的母基板44。
此外，在壳体131的上表面的与上述模块纵列体132M相对置的面上形成有通过使X射线透过的材料形成，或者，开放的矩形形状的X射线入射窗31W。特别是，如将在后面进行说明的那样，该X射线入射窗31W仅与纵列配置的闪烁体块143对置是所期望的，通过铅板Ppb来覆盖将在后面进行说明的ASIC块144的部分是所期望的(参照图11)。
另外，如将在后面进行说明的图20中示意性地示出那样，也可以在该X射线检测装置22的前面、即X射线入射侧使减少来自检查对象OB的X射线的散射线的栅格GR与该装置22一体地或者分体地设置。该栅格GR形成为构成使X射线吸收大的多个吸收箔例如沿着扫描方向SD，针对各细长检测器31的每个扫描分担范围R1(R2)朝向X射线焦点F倾斜地集束的集束型栅格。由此，有效地去除散射线并有助于X射线像的对比度提高。特别是在光子计数型检测器的情况下，能够通过能量信息的识别来进行物质鉴别，因此检测散射线的混入导致物质鉴别的精度的恶化，因此基于栅格的散射线的去除是重要的。
<X射线检测模块的详细构造>
[闪烁体块]
接下来，对各检测模块132的详细的构造进行说明。如图14以及图15所示，闪烁体块143被捆扎成，使多个柱状的闪烁体143A(柱状体)其长度方向的上下端对齐并且多个柱状的闪烁体143A(柱状体)在平面方向上彼此间隔开规定的间隙而稠密地构成一个块。各闪烁体143A是由响应于X射线的入射发出荧光的无机晶体构成的发光物质，作为该发光物质，可以列举出GAGG、GFAG、BGO、LYSO、LuAG、CsI、或者、SrI2(Eu)等，毋庸多言，也可以是其他的荧光物质。作为一例，各闪烁体143A是长度为几毫米，上表面以及下表面的尺寸例如为250μm×250μm的矩形形状。
因此，通过捆扎多个闪烁体143A，来在这些长度方向、即检测模块132的高度方向X上，通过该多个闪烁体143A各自的上下表面来构成块上表面143U以及块下表面143L(参照图12)。在该块上表面143U中，各闪烁体143A的上表面构成本检测模块132、即检测器31的检测像素Pin。各检测像素Pin的尺寸与各闪烁体143A的上表面的尺寸相同，例如为250μm×250μm。通过该稠密的捆绑构造，块上表面143U作为检测像素Pin以二维状配置的X射线入射面而发挥功能。检测像素Pin的数量由要配置的闪烁体143A的数量确定。能够通过改变各闪烁体143A的上下表面的尺寸，来适当地变更检测像素的尺寸。
同样地，在块下表面143L(参照图15中的(A))中，以上述的例子而言，各闪烁体143A的下表面(底面)作为具有与检测像素尺寸：250μm×250μm相同的尺寸的X射线的射出面Bout而发挥功能。通过该射出面Bout的多个二维配置，闪烁体块143的块下表面143L作为荧光射出面而发挥功能。该荧光射出面使半导体芯片142直接或者间接地(例如通过光学接口)与光感测层(将在后面进行说明)的表面相面对地配置。
进一步，多个闪烁体143A的各自中的相邻的闪烁体的周围的面其高度方向X的至少一部分通过遮光材料来覆盖。这是为了不使入射到各检测像素Pin中的X射线的光子泄漏至相邻的闪烁体143A或者从噪音减少等的观点出发将该泄漏减少至不存在问题的程度。在理想情况下，也可以通过遮光材料来覆盖除了各闪烁体43A的下表面(射出面Bout)以外的侧面、以及根据情况覆盖上表面(构成检测像素Pin的面)。在这种情况下，覆盖上表面的遮光材料需要是使X射线透过的部件。
此外，闪烁体块143的上述的稠密的捆绑构造是指，制造之后被捆绑的构造，可以在切割各闪烁体143A之后进行捆绑，也可以用激光切割机对闪烁体材料的块开槽等，加工成具有与上述的捆绑同样的构造。
这样，通过遮光材料来覆盖多个闪烁体143A各自的周围以形成为稠密的捆绑构造，因此包含二维排列的检测像素Pin的像素区域各自的尺寸实际上增大与遮光材料的厚度的量，例如250μm×250μm(25μm厚度的遮光材料包围200μm×200μm尺寸的闪烁体的周围，检测像素Pin＝250μm×250μm)等。因此，具有实际上有效的检测功能的检测像素Pin成为在其俯视观察时彼此离散地二维排列的构造。
当X射线的光子(photon)向各闪烁体143A入射时，该光子在闪烁体143A的内部传播时，作为随机现象，产生激发荧光的闪烁。这样产生的荧光在闪烁体143A的内部反射的同时或者直线传播，并从各射出面Bout射出作为荧光。该荧光的量是定义为微弱光的范畴的量。
[半导体芯片]
图13示意性地示出沿着图12所示的箭头VIII-VIII线的半导体芯片142的高度X方向上的芯片上表面US。该芯片上表面US通过未图示的光学接口(例如，由具有透光性的树脂构成的粘接层)而与上述的闪烁体块143的块下表面143L相面对。
半导体芯片142例如在晶片的表面经过清洗、图案烧灼、蚀刻、清洗、电极形成、晶片检查、切割等的工序，形成有用于光电转换的电路图案以及将该电路布线在后段的ASIC块144上的布线图案。该半导体芯片142安装于母基板44(参照图12、图14、图15的(A))，该母基板44与半导体芯片142以及ASIC块144的电连接(在本实施方式中接合连接)在其安装之后进行。
在该硅制半导体芯片142中，作为一例，纵向Y以及横向Z的大小YL、ZL设定为YL<ZL，以图13的例子所涉及的俯视观察而言，形成为横长的长方形状。因此，芯片上表面US的区域也与此相同，成为横长的长方形状。
以图13的例子而言，该芯片上表面US的区域从左侧依次被一侧的细长的电源用焊盘区域Rpad1、靠近左侧形成并作为单元区域发挥功能的硅光电倍增管(SiPM)的区域RSiPM、为了冷却目的和电磁相互干渉防止等而设置的间隙区域Rspace、安装ASIC块144的ASIC区域RASIC以及其他细长的输入输出用焊盘区域Rpad2占有。
·光电转换电路(硅光电倍增管(SiPM))
其中，如图16的(A)所示，SiPM区域RSiPM其整体形成为光感测层，与构成上述的多个闪烁体143A的块下表面143L的、所述多个射出面Bout(也就是说，检测像素Pin的输出面)相面对。在该SiPM区域RSiPM中，通过基于上述的光刻法的图案创建，制作成作为光电转换电路发挥功能的硅光电倍增管(SiPM)151。
具体而言，如图16的(A)和图16的(B)所示，该SiPM：151形成有在该SiPM区域RSiPM中以二维划分并且与上述的多个荧光的射出面Bout(也就是说，检测像素Pin的输出面)的各射出面Bout相面对的多个受光像素Popt。在该多个受光像素Popt的各受光像素Popt中，作为分别具有光检测元件的微小区域，形成有多个微单元MS作为光电转换元件阵列。
另外，如从图17可知，在SiPM区域RSiPM中，形成有将电源以及接地连接到各微单元MS的布线图案WPpg、以及从该各微单元MS引出的输出用布线图案WPout的一部分。该输出用布线图案WPout的剩余部分经由其相邻的间隙区域Rspace一下子到达ASIC区域RASIc的规定的凸块接合位置。也就是说，该输出用布线图案WPout的特征之一在于，沿着一个半导体芯片(硅芯片)142的芯片上表面US，如将在后面进行说明的那样在横向Z上布线。
如图16的(C)和图16的(D)所示，在各微单元MS中例如，为了以盖革模式驱动，制作有作为光电转换元件的雪崩光电二极管(APD)以及淬火电阻(R)，通过该淬火电阻(R)与单元电路固有的静电容量分量(C)来确定电脉冲发生时的时间常数。
图16以作为单元区域发挥功能的SiPM区域RSiPM为中心示出(该图的(A))，进一步，示意性地示出将该区域RSiPM以二维划分的多个检测像素Pin(具有相当于各闪烁体143A的横向剖面积的尺寸)(该图的(A)至该图的(C))、在各检测像素Pin的内侧各形成一个的受光像素Popt(该图的(C))、以及构成分别形成于该受光像素Popt的光电转换元件阵列的多个微单元MS(该图的(D))。
另外，在本实施方式中，各检测像素Pin以及各受光像素Popt共同在俯视观察时构成正方形，并且两者的中心位置O在俯视观察时一致。也就是说，如果考虑来自闪烁体143A提供的各检测像素Pin的集光效率以及彼此相邻的受光像素Popt之间的光分离，则如此居中是所期望的。
进一步，如从上述的一例可知，在与芯片上表面US的各检测像素Pin相面对的区域中形成有由微单元MS构成的光电转换元件阵列、即受光像素Popt本身所占据的光感测区域Ract。该光感测区域Ract的面积比各检测像素Pin的面积小，因此在上述相面对区域中残留有未配置雪崩光电二极管(APD)的区域。如果将该残留的区域称为光非感测区域Rdead，则光非感测区域Rdead横跨受光像素Popt的周围的四边存在。
这样，根据本实施方式的像素结构，其特征在于，对于尺寸关系，设定为“受光像素Popt<检测像素Pin”，残留光非感测区域Rdead。
具体而言，当将检测像素Pin的纵向Y以及横向Z上的尺寸分别设为WL、WH(WL＝WH)时，受光像素Popt的所述WL1、WH1比WL(＝WH)小纵横各自5～45％之间的选择值，并且设定为WL1<WH1。也就是说，作为一例，当在纵向Y上设为WL＝WL1+2W1(W1：光非感测区域Rdead的宽度)，在横向Z上设为WH＝WH1+2W2(W2：光非感测区域Rdead的宽度)时，作为纵向Y上的光非感测区域Rdead的宽度W1，确保其整体宽度WL的25％，并且，作为横向Z上的光非感测区域Rdead的宽度W2，设定为保留其整体宽度WH的5％的量。
毋庸多言，光非感测区域Rdead的宽度W1、W2也可以在5％至45％之间根据要求的光检测特性适当地变更。例如，在上述的条件中，也可以是宽度W1所占的比例为10％，宽度W2所占比例为20％。
通过图15的下段(B)的模式图来定性地说明使该受光像素Popt减小上述5～45％的任意的选择值的理由。数值其本身根据设计条件而变化。
图15的下段(B)示出了从纵向Y示意性地观察在纵向Y以及横向Z上彼此相邻的多个受光像素Popt各自的光感测区域Ract(也就是说，多个微单元MS)、以及在SiPM：51的下表面143L上在纵向Y以及横向Z上彼此相邻的多个荧光的射出面Bout(也就是说，检测像素Pin的输出面)的状态。在该图中进一步示出在横轴方向Z上从各射出面Pout射出的荧光Lscin的分布。该射出的荧光Lscin从各闪烁体143A(柱状体)的内部直接地或者被壁面反射的同时间接地从射出面Bout入射至隔着光学接口152相面对的各光感测区域Ract。因此，荧光Lscin的分布在统计上示出在各光感测区域Ract的横向Z的中心部示出最高光量的山形曲线。因此，荧光Lscin的分布曲线在彼此相邻的光感测区域Ract之间存在重叠的部分OVC。
该荧光Lscin的重叠的曲线部分OVC的分量相互成为光向相邻的光感测区域Ract的串扰分量。因此，当充分地降低该重叠的曲线部分OVC中的光量时，向相邻的光感测区域Ract的串扰分量也将减少，因此使各受光像素Popt中所占据的光感测区域Ract中所占据的面积的比例变小。特别是，在纵向Y以及横向Z上检测像素Pin彼此的边界位置处，通过以使上述重叠的曲线部分OVC的光量水平充分地减小的方式确定受光像素Popt与光感测区域Ract的面积比例(受光像素Popt>光感测区域Ract)，能够充分地抑制相关的串扰。另外，即使在制造时存在受光像素Popt与光感测区域Ract的纵向Y以及横向的错位，也能够将它们吸收并且维持上述大小关系。
另一方面，如图17中说明那样，多个小的微单元MS以二维阵列状形成在受光像素Popt中。该微单元MS各自的面积越小，光感测感度越好，但是，在像素整体上，想要极力增加微单元MS的数量从而增加受光量。还需要用于引出微单元MS各自的输出布线的面积。为了平衡这些要求，在本实施方式中，如图17所示，使在横向Z(行方向)上排列的微单元MS的数量比在纵向Y(列方向)上排列的微单元MS的数量多。也就是说，形成了长方形状的光感测区域Ract。由此，在各受光像素Popt中确保在纵向Y的两侧形成的光非感测区域Rdead作为输出布线图案WPout的区域，并且增加微单元MS的数量，维持受光感度，同时能够使受光量增多，使耐噪音性提高。
[布线区域]
因此，作为光非感测区域Rdead，在图17的情况下，在受光像素Popt所占据的光感测区域的纵向Y的上下分别部分地形成宽度W1的光非感测区域，并且在横向Z的左右分别部分地形成宽度W2的光非感测区域，形成该光非感测区域。通过该宽度W1、W2的上下左右的光非感测区域，形成光非感测区域Rdead(不放置微单元而作为布线区域发挥功能)。在俯视观察闪烁体块143的情况下，在该块下表面143L中，受光像素Popt的光感测区域在横向Z上延长，构成横向的长方形。与形成为该长方形相应地，配置在其内侧的微单元MS的数量在以相同间隔配置的情况下，能够感测更多量的光。进行何种程度的横向延长根据想要检测的光量与光分离(噪音)的程度而改变。
在图17的像素结构中，如图15所示，各自的受光像素Popt隔着光学接口152与各检测像素Pin相面对。此外，光学接口152实际上例如形成为10μm左右的薄的厚度的光学透过层是所期望的。
因此，在闪烁体块143的各闪烁体143A中被X射线光子激发的荧光(脉冲状的微弱光)从这些各闪烁体143A的下表面(也就是说，各检测像素Pin)向闪烁体块143的内部朝向四方八方射出。各闪烁体143A的侧面的大部分被薄的遮光材料覆盖，因此荧光的射出方向限定为从下表面射出。射出的荧光脉冲的一部分入射至各受光像素Popt的多个微单元MS各自的雪崩光电二极管APD。入射的荧光脉冲通过该雪崩光电二极管APD的光电转换功能和淬火电阻R转换为电脉冲信号。转换的电脉冲信号经由微单元MS的静电容量分量C从各微单元MS输出。多个微单元MS在单元的外侧通过布线图案彼此进行线或连接(参照图17、18)，因此通过该或连接，每次至少一个微单元MS响应时，取出来自多个微单元MS的电脉冲信号作为一个电脉冲信号。
在本实施方式中，如将在后面进行说明的图18所示那样，处理该输出信号的电路由具有光子计数型的检测功能的处理电路148构成。在本实施方式中，该处理电路148安装在ASIC块144。该处理电路148被构成为，着眼于X射线光子分别具有不同的能量，进行基于预先确定的多个能量区域的能量鉴别并针对每个能量区域对X射线光子进行计数，还能够根据该计数值能够鉴定对象物P中包含的物质的至少种类以及性质的所谓的物质鉴定。毋庸多言，还能够获得基于针对每个能量区域的计数值的所谓的单纯透射图像。
例如通过国际专利公开公报WO 2013/047788A1等已知该处理电路148的能量鉴别功能部分的结构。
[布线图案化]
在本实施方式中，具有与该处理电路148中的输入电路部分以及输入端子连接的、从上述的SiPM区域RSiPM经由间隙区域Rspace到达ASIC区域RASIC的布线连接、以及、该ASIC区域RASIC与ASIC块144的电连接，进一步具有从ASIC区域RASIC向母基板44的输出信号的引出结构的特征。除此之外，在上述的母基板44与在SiPM区域RSiPM中存在的多个微单元MS之间的电源供给线以及接地线的采用方法也是特征之一。
如图17所示，将各受光像素Popt中的多个微单元MS的输出线中在纵向Y上纵列的输出线彼此进行线或连接一次，并向上侧的空闲区域、即光非感测区域Rdead的上侧的区域引出，将该引出的各纵列的引出线再次在这一次向横向Z卷绕的同时进行线或连接，汇总在每个受光像素Popt的输出端Tpixel。也就是说，针对每个受光像素Popt，从该输出端Tpixel取出从该像素内的微单元MS输出的电脉冲信号。
聚集在该输出端Tpixel的一个或多个电脉冲信号通过在光非感测区域Rdead的上侧的区域在横向Z上行进的一个输出布线图案(线)WPout到达针对每个像素形成在ASIC区域RASIC中的焊盘PD(参照图12)。毋庸多言，包含微单元MS本身的电路要素，从该输出线到上述焊盘始终通过光刻法形成在芯片上表面US上。
如图17所示，当将上述的受光像素Popt标记为Popt1时，对于在其横向Z上相邻的受光像素Popt2也同样地，来自该相邻受光像素Popt2的一个输出布线图案WPout通过线或连接而沿着横向Z行进，并与形成在ASIC区域RASIC中的相对应的焊盘PDout电连接。以下，对于在横向Z上与其相邻的受光像素Popt也是同样的。
进一步，如图17所示，对于在第二段的横向Z上彼此相邻的多个受光像素Popt也与第一段同样地，使用纵向Y上的光非感测区域Rdead的上侧的空闲区域在横向Z上通过输出布线图案WPout被引出至各个焊盘PDout。以下，虽然未在图17中图示，但是对于在第三段以后的横向Z上彼此相邻的多个受光像素Popt也是同样的。
此外，如从图17可知，在将上述输出布线图案WPout图案化的情况下，在横向Z上相邻的输出布线图案WPout、与其下侧、即在纵向Y上相邻的在横向上相邻的输出布线图案WPout之间，保留光非感测区域Rdead的一部分的区域(W1的区域)而不图案化。由此，能够减少受光像素Popt彼此之间的电磁波干渉，容易取得彼此的电磁隔离。
毋庸多言，考虑布线宽度、布线数、布线密度等确定上述内容。也可以将上述一部分的区域(W1的区域)用于布线图案而不保留。
这样，从各受光像素Popt向横向Z的一侧引出输出布线图案WPout的理由是因为在该横向Z的一侧将ASIC块144并列配置在芯片上表面US上。
[ASIC区域与焊盘配置]
在ASIC区域RASIC中以二维排列有各受光像素Popt的数量的焊盘(未图示)。所述多个焊盘以各种方式排列即可，它们也通过光刻法来形成。
上述焊盘PD位于要安装的ASIC块144的正下方，与设置于ASIC块144的通道量的输入端子Tin(参照图18)对齐。该多个通道相当于多个受光像素Popt的每个像素的通道1481～148n的数量(从前置放大器到鉴别电路的电路部的数量)。
这些焊盘用于凸块接合，并通过凸块接合与ASIC块144的多个通道1481～148n的输入端子Tin电连接(参照图12的放大部分)。
[ASIC块]
ASIC块144是将图18所示的多个通道1481～148n的量的处理部(即，处理电路148)进行IC化的设备，其外形设定为与半导体芯片142在纵向Y上的长度相同的长度，在横向Z上为规定的宽度(参照图12)。这是因为，为了将半导体芯片142、即检测模块132在纵向Y上以纵列状态相邻配置，成为这样的尺寸设定。
作为该ASIC块144的内部的集成化的处理电路148，针对与各输入端子Tin电连接的每个通道1481(～148n)，如图18所示，具备：波形整形电路161；用于在X射线能量光谱中设定多个、n个能量BIN(范围)的多个、“n+1”个(n是2以上的正整数)的比较器1621、11622、623、1624；以及分别连接到这些比较器1621、1622、1623、1624并对具有进入各能量BIN的能量的X射线光子的数量进行计数的计数器1631、1632、1633、1634。
各波形整形电路161由以下电路构成：即，按照每一定时间对从各受光像素Popt的多个微单元MS同时或者以一定的时机差输出并被进行线或累加而通过输出布线图案WPout以及凸块接合BD输入的一个或者多个电脉冲信号实施微积分处理。由此，一个或者多个脉冲信号通过该微积分处理被合成为一个脉冲信号，该合成的脉冲信号按照每一定时间输出。在本实施方式中，SiPM151具备多个小的微单元MS，这些微单元MS的光电转换元件搭载在适当的偏置电压的施加下以盖革模式动作的APD(雪崩光电二极管)，以基于雪崩效果的106左右的高增益产生信号，通过淬火电阻进行放电，从而成为40～50ns的脉冲。在闪烁体材料为GFAG的情况下，像素的输出能够按照闪烁的延迟时间特性，作为各微单元合成输出，以从上升到下降为止的时间为200ns左右这样的高速进行响应。
在比较器1621、1622、1623、1624中施加了与X射线能量BIN的阈值相当的基准电压(阈值)TH1、TH2、TH3、TH4。该基准电压TH1、TH2、TH3、TH4例如是X射线能量相当于18keV、25keV、38keV以及50keV(相当于管电压)的电压值。由此，在运算上设定X射线能量光谱为18～25keV、25～38keV、以及38～50keV的三个能量BIN。此外，进入0～18keV的能量范围的X射线光子视为是噪音，从光子计数被去除。
因此，比较器1621、1622、1623、1624分别在其输入端超过基准电压TH1、TH2、TH3、TH4时在峰值的电脉冲信号(针对每个光感测元件合成的电脉冲信号)到来时，输出表示该输出“1”的逻辑信号。因此，计数器1631(1632，1633，1634)响应该输出对计数值进行增量，由此对X射线光子的数量进行计数。
进一步，在ASIC块144的内部的集成电路中具备与各计数器1631、1632、1633、1634的后段连接的计数值记录电路164以及计数值读取电路165。计数值记录电路164从各计数器1631、1632、1633、1634接收计数值，根据这些计数值的相互差分对每个能量BIN的光子计数值进行运算，并暂时记录在内部存储器中。该光子计数值通过计数值读取电路165针对每个受光像素(即，针对每个检测像素)并且针对每个能量BIN在一定的时机被读出，并且从多个输出端Tout按时间顺序依次输出作为规定位数的数字信号。
该ASIC块144的多个输出端Tout通过其他的凸块接合，返回到半导体芯片142的ASIC区域RASIC，并连接至在输入输出用焊盘区域Rpad2中形成的输入输出焊盘PDia。该输入输出焊盘PDia通过半导体芯片142的布线图案由芯片上表面US来形成。
如在图12中示意性地示出那样，该输入输出焊盘PDia通过导线接合WB与母基板44的规定端子电连接。通过该规定端子，表示X射线检测装置22的光子计数值的数字数据通过前端处理器26被发送至用户PC：27。
用户PC：27根据所涉及的数字数据执行物质鉴定以及/或者图像生成，并将该结果提供给X射线非破坏性检查和医用X射线检查。
<扫描动作>
接下来，根据图19对X射线检查系统11的扫描动作及其作用效果进行说明。
图19所示的流程图说明前端处理器26以及用户PC协同动作进行的各要素的驱动及控制、以及图像处理。
如该图所示，用户PC在与用户之间交互地设定拍摄条件(步骤S11)，向前端处理器26指示向X射线检测装置22的调整(步骤S12)。
接收到指示，前端处理器26向驱动装置24、43发出指令，将准直仪33以及两个细长检测器311、312向它们的初始位置定位(步骤S13)。由此，如图20以及图21所示，两个细长检测器311、312离散地向它们的规定的初始位置ST1、ST2排列。此外，设在这些检测器311、312各自的左端位置成为最左端位置的状态下确定初始位置ST1、ST2。
此时，准直仪33也同样地定位在扫描方向SD(实际上，其倾斜方向MD)上的初始位置。因此，从X射线发生装置21照射的X射线通过准直仪33的开口33A、33B被准直，成形为两个扇形光束X射线，仅向位于初始位置ST1、ST2的检测器311、312的X射线入射窗31W1、31W2、或者仅向由此具有上述的规定余量的区域进行照射。
接下来，前端处理器26向驱动装置24、43发出沿着规定的速度控制曲线(也称为速度模式)的扫描命令，使准直仪33以及两个细长检测器311、312开始向倾斜方向MD移动(步骤S14)。也就是说，准直仪33(开口33A，33B)以及检测器311、312彼此同步地向倾斜方向MD移动。此时，导轨42相对于扫描方向SD倾斜规定角度θ，因此这些准直仪33以及检测器311、312彼此在同步状态下在相对于扫描方向SD倾斜角度θ的倾斜方向MD上被拉起的同时沿着扫描方向SD移动。
从初始位置ST1、ST2通过由加速区间(助跑区间)、等速区间、以及减速区间构成的梯形的速度控制曲线来继续该扫描动作，直至基于驱动装置24、43的例如伺服控制的停止位置的指令或者停止传感器发出停止位置信息为止(步骤S14、S15：参照图20以及图21)。也就是说，在这些图所示的例子的情况下，一侧的检测器311设为从该初始位置ST1至达到固定速度的位置A1为止之间的加速区间，将从该位置A1到开始减速的位置B1为止的区间设为等速区间，将从减速开始位置B1到停止的位置SP1为止的区间设为减速区间。也可以将加速区间ST1～A1称为慢启动，相反地，也可以将减速区间B1～SP1称为慢停止。同样地，对于其他检测器312，也设定加速区间ST2～A2、等速区间A2～B2以及减速区间B2～SP2。
因此，对于一侧的检测器311，直至位置ST1～SP1为止为扫描担当范围R1，对于另一侧的检测器312，直至位置ST2～SP2为止为扫描担当范围R2，两个扫描担当范围R1、R2在中途设置了重叠区间OV。根据该重叠区间OV中的X射线检测数据，连接两个范围R1、R2的X射线检测数据，能够创建将对于拍摄区域22W的X射线检测数据数字化的按照每一定比率的帧数据。
当上述扫描动作结束时(步骤S16)，前端处理器26向驱动装置24、43发出停止命令以及向初始位置的返回命令(步骤S16、S17)。接下来，判断下一个扫描动作是否被指示的同时，重复同样的扫描动作直至结束(步骤S18、S19)。
<数据收集、帧数据生成、以及作用效果>
前端处理器26沿着预先确定的步骤，与上述的扫描动作并行的实时或者空出一定的延迟时间，或者作为后期处理，进行图19的右栏所示的数据收集以及帧数据生成处理。
该收集以及生成的处理读取从搭载于X射线检测装置22的处理电路148的计数值读取电路165输出的检测器311、312各自的每规定帧比率(例如16000fts)的帧数据FRINI，并依次临时保存在其内部存储器22M(参照图22)中(步骤S31，S32)。
通过该读取以及临时保存，在内部存储器22M中，针对每个检测器，保存来自分别纵列的多个模块132各自的像素阵列Pay中的数字量的X射线光子的计数值(即，表示每个像素Pin的X射线量的像素值)。此时，在模块132的彼此之间存在作为间隙的规定宽度的间隙SP2，因此，在内部存储器22M中的检测器帧数据FRINI的对应位置上不存在像素值(参照图22)。
因此，前端处理器26例如通过公知的外插处理，来例如将分割间隙SP2的像素Pines各自的像素值根据其周边的像素的已知的像素值来推定(步骤S33：参照图22)。因此，通过将间隙SP2在长度方向Y上的长度、也就是说、间隙的宽度与像素Pin的尺寸(例如200、250、300μm等)相匹配设定，外插运算进一步简单化。这样，间隙SP2的像素值充足的检测器帧数据FRDEC被保存至存储器22M直至下一个处理为止。
此外，也可以省略该外插处理。
接下来，前端处理器26将保存在内部存储器22M中的外插结束的检测器帧数据FRDEC同样地映射到在内部存储器22M中构建的重构空间Srec(像素Prec)，并且，通过移位&添加法来合成分别从两个检测器311、312收集的规定帧比率量的映射像素的同时实施子像素法，生成拍摄区域22W的量的帧数据(步骤S34：参照图22)。由此生成的帧数据保存在内部存储器22M中(步骤S35)。该保存的帧数据在数据收集结束时，向用户PC27输出并图像重构，供基于该图像的物质的种类的鉴定等(步骤S36、S37)。
此处，使用图23，对基于也可以称为伴随本申请所涉及的检测器31的倾斜方向的移动的倾斜扫描的在步骤S34中实施的移位&添加法以及子像素法的帧数据的生成进行详细说明。
图23示出了在具有规定尺寸的像素Prec的重构空间Srec中依次粘贴例如以帧比率16000fps收集的帧数据中的在时刻t＝t1、t2、t3、t4依次收集并且在间隙SP2中填补了像素值的帧数据的状态。作为物理像素的像素Pin以及重构像素Prec的尺寸均例如与上述的250×250μm相同，检测器31的短边方向Z(扫描方向SD)的像素数简化成四个并示意性地示出。另外，规定角度θ在检测器31在扫描方向SD上移动了像素Pin的四个量时，示意性地描绘了在长度方向Y上移动像素Pin的一个量的值。
此外，像素Pin以及重构像素Prec的尺寸也可以彼此不同。
另外，由于假定检测器31以固定速度(等速区间)向规定角度θ的倾斜方向MD移动的状态，因此向扫描方向SD以及倾斜方向MD的各时刻t的帧数据的移动量固定。也就是说，根据图20所示的速度控制曲线中的与等速区间A1～B1、A2～B2的区间中的速度同步的移动量，示出了帧数据的映射(粘贴)。
这样，根据本实施方式，因此，检测器31的间隙SP2的部分的像素值通过外插被填补的、模块纵列体132M的整个检测数据量的帧数据在重构空间Srec中在规定角度θ的倾斜方向上依次被映射。此时，虽然填补了像素值，但是，不是直接的检测数据的间隙SP2的部分也以规定角度θ倾斜移动(移位)。
因此，前端处理器26针对重构空间Prec的每个重构像素Prec，根据各框架的像素Pin贡献的像素值与其面积，根据所谓的子像素法对重构像素Prec的像素值进行运算。例如，在着眼于图23的中央附近的像素Prec-n时，该重构像素Prec由像素部分Pa(作为间隙SP2的部分的像素的一部分、并且具有外插的像素值)、像素部分Pb(时刻t＝t4的像素的一部分)、像素部分Pc(时刻t＝t3的像素的一部分)以及像素部分Pd(时刻t＝t2的像素的一部分)构成。因此，根据这些像素部分的面积(此处为整个像素面积的各1/4单位的面积)累加并对重构像素Prec-n的像素值进行运算。
此外，在省略了上述的外插处理的情况下，设像素部分Pa不存在，也可以根据像素部分Pb、Pc、Pd的像素值以及面积确定像素Prec-n的像素值。
其他的重构像素Prec也是同样的。特别是，在两个检测器31分担的扫描范围R1、R2的重叠区间OV中也同样地对像素值进行运算。但是，在该重叠区间OV中，在存在两个检测器31均检测的像素的情况下，该两个像素值被平均并被提供给子像素法。从减少该平均化运算的观点出发，在图20中的速度控制曲线中，B1＝A2，即，使一侧的检测器311的等速区间的结束点与另一侧的检测器312的等速区间的开始点一致是所期望的。
进一步，前端处理器26在如上述那样映射帧数据并执行子像素法的中途或者在其执行之后，废弃一侧的检测器311的加速区间ST1～A1、另一侧的检测器312的减速区间B2～AP2、一侧的检测器311的长度方向Y的上下端上的构成三角形的检测器倾斜移动部分DP1、DP3，以及另一侧的检测器312的长度方向Y的上下端上的检测器倾斜移动部分DP3、DP4的像素数据。
由此，如图21所示，基于两个检测器31的扫描动作的矩形形状的图像区域IMarea被提供给拍摄区域22W的内侧。该图像区域IMarea的帧数据成为将扫描方向SD的两端的加速区间以及减速区间的数据、以及由于伴随检测器31的倾斜移动的上下端的数据不足引起的不稳定的三角形部分的数据排除了的稳定且可靠性高的数据。该帧数据被发送至用户PC27。
<第九配置例>
在此，使用图24，作为第九配置例对上述的细长检测器的3面可对接的配置例进行说明。
该配置例所涉及的X射线检测装置22H如图24所示，该检测装置搭载两个细长检测器311、312，并且这两个细长检测器311、312的初始位置在拍摄区域22W的扫描方向SD上的左端彼此背靠背地相邻配置。也就是说，一侧的细长检测器311配置在扫描方向SD的行进方向的最前侧，并且另一侧的细长检测器312配置在扫描方向SD的行进方向的后侧，两个检测器311、312的两个矩形形状的X射线入射窗31W1、31W2沿着长度方向Y(第一方向)并且彼此相邻地配置。也就是说，使另一侧的细长检测器312相对于一侧的检测器311的长度方向Y的朝向相反。
两者的X射线入射窗31W1、31W2之间的间隙尽可能为0是所期望的，但是在制造上，例如也可以仅空出一定的间隙SP3(例如，相当于一个像素量左右的间隙)。
作为进一步特征性的配置构造，两个检测器311、312在这些长度方向Y上彼此相差规定距离D。该规定距离D为与D＝0.5+N(N是1以上的正整数)的像素量相当的长度。因此，D＝1.5像素、2.5像素，设定为对于像素的尺寸容易处理的长度。毋庸多言，该规定距离D也可以是0.5像素量的长度。
这样，通过将两个细长检测器311、312设为3面可对接的配置，能够使这些X射线入射窗31W1、31W2彼此至少空出一定的间隙SP3相邻。也就是说，与一个细长检测器相比，能够扩大扫描方向SD的X射线入射窗的长度、也就是接收X射线的开口长度，能够更接近二维的面检测器的检测功能。
通过使这两个细长检测器311、312在保持长度方向Y的规定距离D之差的状态下一起在相对于扫描方向SD倾斜规定角度θ的倾斜方向MD上移动，能够以更宽广的X射线入射窗31W1+31W2进行扫描。由此，通过如上述那样倾斜地移动，能够更加有效地获得超分辨效果。
此外，对于在扫描方向SD的一定的间隙SP3中不存在像素的情况，与对于上述的长度方向Y的间隙SP2的校正同样地进行校正处理。
<效果>
如以上所述，与各种检测器配置例一起说明了本实施方式的X射线检查系统11以及搭载于其上的扫描型的X射线检测装置22。根据该实施方式，特别是，能够大致区分为使细长检测器沿着长度方向Y离散地配置多个的本发明者等称为“多列配置”的结构所产生的作用效果、以及使一个或者多个细长检测器从扫描方向SD倾斜规定角度θ移动(升高，降低)的本发明者等做出的“机械式倾斜扫描”所产生的作用效果。毋庸多言，如上述那样，通过将多列配置与机械式倾斜扫描组合进行实施，能够获得这两者的作用效果。
<多列配置>
在采用多列配置的情况下，首先，例如能够由两个细长检测器311、312来分担一个拍摄区域22W并进行扫描。由此，与使一个检测器进行扫描的情况相比，能够将扫描时间、即数据收集所需的拍摄时间缩短1/多份。
另外，在图21中说明的在帧数据生成时废弃的部分区域DP1～DP4的面积通过设为多列配置比通过一个细长检测器进行以往的倾斜扫描的情况少。因此，能够尽量不浪费地使用收集的数据。
<机械式倾斜扫描>
另外，在机械式倾斜扫描的情况下，即使是在各细长检测器31在其彼此相邻的模块132之间存在间隙SP2并且没有物理上的检测像素的情况下，在通过外插来插值相当于该间隙SP2的像素值的基础上，也将在重构空间Prec中倾斜地粘贴(参照图23)。因此，在间隙SP2中不存在由没有检测像素产生的影响，通过向相对于重构空间Prec的相对倾斜方向的映射，即使存在间隙SP2也能够以高分辨率重构像素的变化平滑的非数字像素Prec构成的帧数据。另外，如果倾斜地扫描，则统计噪音减少，因此在重构像素尺寸的比例中统计噪音减少，也就是说，曝光线量减少。
通过使这些优越性彼此有机地协作而进行作用，使鉴定通过用户PC能够拍摄的对象物内的物质的种类和性质的所谓的物质鉴定更加高精度且可靠性高。
这样，能够在允许已知的一定间隔的间隙SP2的存在的状态下制造模块纵列体132M、即细长检测器31。也就是说，必须使多个模块132无间隙地相邻这样的限制缓和或者消失，与之相应地，组装作业变得容易，组装成本也减少。
进一步，在生成图像区域IMarea的图像数据的过程中，在重构空间中粘贴检测器的帧数据，因此具有比检测像素小的像素的分辨率的恢复也能够进行。另外，与面检测器相比，能够减轻来自被拍摄体(对象物)的散射线的混入。
<多列配置、机械式扫描>
另外，在以该多列配置为前提的机械式倾斜扫描的情况下，如在图21中说明的那样，在扫描分担区域R1、R2的总和即拍摄区域22W内，实际上，检测数据排除扫描速度的变化(加速、减速)和像素值的不稳定的部分区域，获得图像区域IMarea的数据。因此，能够仅获得更稳定并且分辨率高的区域的数据，还能够实现重构图像的高品质化。
进一步，在本实施方式中，多列配置以及机械式扫描均能够使在准直仪33中形成的开口33A、33B(或者，其中一者)的长度以及宽度更小。也就是说，如图21所示，最终期望的收集区域是图示的图像区域IMarea。各检测器31具有X射线入射窗31W，因此，虽然该入射窗31W的宽度Wc确定，但是长度方向Y的长度Hc满足图像区域IMarea的纵向的长度即可。因此，开口33A、33B的纵横宽度能够将X射线准直为图像区域IMarea的一部分即长度Hc×宽度Wc的矩形形状、或者、相比于此具有所述规定的余量的矩形形状即可。在准直为该长度Hc×宽度Wc这样的尺寸的情况下，能够比倾斜地配置以往的检测器本身的等同尺寸的倾斜扫描(例如，上述的WO 2017/170408 A1所记载的扫描构造)小，因此，对于减轻向对象的X射线曝光也做出贡献。
<是光子计数型并且是扫描型的检测器所产生的作用效果>
上述实施方式的细长检测器31是对其光子数进行计数作为X射线的量的光子计数型的检测器，并且是扫描对象的同时作为面检测器进行动作的扫描型的检测器。
由此，可以列举出，与以往的积分型的X射线检测器相比，基于离散地配置检测器引起的来自患者的散射分量的混入的减轻与原先相比，相当于闪烁体的光扩散的模糊少，因此分辨率优异，能够减少电噪声的混入，因此对比度分辨率高，并且，除此之外，线量与输出成为线性，因此，动态变得更广。进一步，检测器灵敏度也可能很高。进一步，能够使直至X射线的脉冲信号处理为止的过程高速化，因此还能够高速响应。进一步，由于是光子计数型，因此能够高精度地鉴别/处理透过X射线的能量信息，因此适合依赖于所谓的物质鉴定等的能量鉴别的处理。进一步，不仅是对于医用诊断装置成为近来问题的患者，对于向医师的X射线曝光线量，也能够大幅地减轻。这是因为，检测敏感度高并且电噪声少。
另一方面，与使用CdTe等的半导体的直接转换型的X射线检测器相比，本申请的细长检测器31能够检测的能量范围(keV)广，能够提高检测敏感度，进一步像素之间的串扰(相当于电荷共享)少，因此能量描绘能力高，其结果，计数率特性(1％计数损失/1mm2)优异。由此，可以列举出该检测器的应用范围更广。除此之外，由于极化等的不稳定因素更少，因此对于医疗用CT和食品异物检查等中要求的检测能力也能够应对。进一步，不需要CdTe半导体的动作所需的高偏置电压的供给，能够使检测器的电路设计变得容易，对医疗安全规格的应对也更加容易。毋庸多言，能够将制造成本抑制得更低。
进一步，通过设为扫描型，来自对象物的散射线的混入极少，图像质量(对比度分辨率)提高，在采用光子计数型的检测结构的情况下对物质鉴定的精度提高也做出贡献。特别是，同时使用与准直仪33的同步连动，因此，X射线的照射范围被准直为移动的细长检测器31所需的X射线入射窗31W的宽度，并且长度方向Y的长度在本实施方式中被准直为图21所示的长度Hc或者长度Hc加上一定的余量之后的长度。由此，X射线曝光线量更进一步减少。该照射范围的长度方向Y上的向长度Hc的准直是本实施方式的机械式扫描所独有的，是对于如以往那样使检测器本身倾斜地倾斜进行扫描的类型优越的方面之一。
[第二实施方式]
接下来，根据图25～图27对第二实施方式的X射线检查系统11A进行说明。
此外，在本实施方式中，对于发挥与在上述的实施例以及各种配置例中说明的要素相同或者等同的功能的要素，赋予相同附图标记，并省略或者简略化其说明。
该X射线检查系统11A具有将上述的第三配置例(参照图5)或者第四配置例的三个细长检测器31(311，312，313)进一步展开的检测器构造。毋庸多言，细长检测器31的数量也依赖于检查对象OB的尺寸和构造，但是也可以是4个或者5个以上。
以优选的一例来说，以图5所示的第三配置例的3个细长检测器(311，312，313)为基础，将该检测器配置构造应用于医用检查系统，特别是公共地，应用于被检查者的胸部拍摄用的扫描型医用检查系统。以现有的实用化的产品群而言，该医用检查系统是平板探测器(FPD)。在本实施方式中，毋庸多言，被构成为能够原样沿袭上述的光子计数以及独特的扫描方式的特征的X射线检查系统。
在本实施方式中，除了所涉及的特征之外，还可以列举出适合这样的拍摄：多个细长检测器(优选2个以上的细长检测器)分别在扫描方向上进行分担扫描的同时，在其整体上覆盖的拍摄区域22W(参照图2)中，作为扫描的开始以及结束之间的时间相位差(依赖于数据收集的检测位置的时间差的最大值)，希望局部更小的时间相位差的部位被包含在其中。毋庸多言，只要能够使多个细长检测器更加高速地移动，并且确保局部的拍摄所需的最小限度的时间相位差，就不需要採用以下所述的扫描构造。然而，在扫描整个拍摄区域22W全体的过程中，存在这种局部地要求更短的时间相位差的对象物和拍摄对象。
作为其一例，例如存在医用检查中的胸部诊断。在检查胸部的情况下，肺和心脏存在运动，因此扫描的开始以及结束的时间相位差更少是更好的。特别是，心脏的跳动通常与肺的运动相比以更小的周期运动。因此，在胸部拍摄中，心脏区域是这样局部地要求更短的时间相位差的拍摄对象部位。
因此，本实施方式的X射线检查系统11A被构成为，能够搭载于能够实施考虑了心脏的跳动比其他部位(肺等)快速运动的状态的胸部拍摄的医用诊断装置。
在图25中示出能够进行胸部拍摄的X射线检查系统11A的概要。该X射线检查系统11A具备考虑了所涉及的心脏的跳动的X射线检测装置22H。该X射线检测装置22H采用图5所示的第三配置例的三个细长检测器31(311，312，313)，并且，具有附加了追加的细长检测器的结构，追加的细长检测器被构成为从数据收集的时间相位差的观点出发能够追随上述的心脏的运动(局部的部位的比其他部位快速运动的部位)。
除此之外的结构除了准直仪133之外，与第三配置例的第一实施方式的结构相同或者等同。对于准直仪133，从制造成本以及X射线曝光少的观点出发，在本实施方式中，如将在后面进行说明的那样，采用了妥协性的结构。
在图26中，说明X射线检测装置22H的细长检测器的配置构造。该X射线检测装置22H示意性地示出作为一例的14英寸×17英寸的胸部拍摄用X射线平板检测器(FPD)。
如图26所示，该X射线检测装置22H具备三个第一细长检测器31(311，312，313)、以及被构成为能够与该细长检测器31的组合体一体地进行移动动作的三个第二细长检测器231(2311，2312，2313)。三个第一细长检测器31(311，312，313)均具有相同长度以及相同宽度，具有与上述的第三配置例的结构等同的结构。另一方面，三个第二细长检测器231(2311，2312，2313)分别在被配置的状态下，形成为长度方向Y的长度比第一细长检测器31的长度短。这种短度在设整个拍摄区域22W覆盖胸部时，大致设定为能够覆盖位于胸部视野的下侧中央部的标准尺寸的心脏区域HT的高度方向的范围的长度。此外，第二细长检测器231(2311，2312，2313)在本实施方式中均具有相同长度以及相同宽度，但是也可以彼此不同。
进一步详细地进行说明。在本实施方式中，如图27所示，三个第一细长检测器31(311，312，313)与上述的尺寸以及构造相同。对此，三个第二细长检测器231(2311，2312，2313)与第一细长检测器31(311，312，313)协同动作，配置成覆盖整个胸部的拍摄区域22W中的包含拍摄心脏的区域(心脏区域HT)的局部区域。第一细长检测器31以及第二细长检测器231分别安装在独立的母基板441上，这六个母基板441配置在共同的支承体451的上表面上。该支承体451沿着相对于扫描方向SD倾斜规定角度θ配置的导轨421由驱动装置431驱动，由此，被构成为能够实施与上述同样的倾斜扫描。该结构与能够通过两个细长检测器来实施倾斜扫描的上述的图3所记载的结构同样。
更详细而言，作为一例，第一细长检测器31(311，312，313)在X射线检测装置22H(即、FPD)的拍摄区域22W(例如，纵：428.75mm×横：354.60mm)中在横向(Z轴方向)上空出规定间隔Z1(例如118.2mm)离散地配置。第一细长检测器31(311，312，313)分别在纵向(Y轴方向)上具有规定长度Y1(例如428.75mm)，上述的模块132(纵横尺寸的一例是6.25mm×4mm)例如为66个，在纵列上相邻并且空出一定的间隙SP2(例如0.25mm)配置。
对此，第二细长检测器231(2311，2312，2313)均以相同长度且相同宽度形成，在横向(Z轴方向)上空出规定间隔Z2(例如39.4mm)离散地配置。但是，在本实施方式中，图26的右侧、两个第一细长检测器31(312，313)各自的覆盖下侧的规定长度Y2(例如，214.38mm)的检测器部分3122、3132(参照图26的斜线部分)不限于第一细长检测器部分，兼用作第二细长检测器。规定长度Y2设定为Y2<Y1。
因此，在本实施方式的情况下，第二细长检测器的数量包含上述兼用部分3122、3132在内，以规定间隔Z2(例如39.4mm)配置有五个。也就是说，还包含一部分的挪用部分，五个第二细长检测器(2311，3122，2312，3132，2313)相比于第一细长检测器311、312、313在横向(Z轴方向)上更加密集地配置。
该X射线检查系统11A例如使X射线胸部拍摄装置动作。在这种情况下，也就是说，X射线检测装置22H能够作为扫描型的FPD发挥功能。该X射线检测装置22H的拍摄区域22W覆盖被检查者的整个胸部。因此，当驱动X射线检查系统11A的驱动装置431使X射线检测装置22H进行倾斜扫描时，三个第一细长检测器31(311，312，313)通过上述的各三等分的分担扫描且倾斜扫描而以速度V1(例如0.15sec)拍摄覆盖整个胸部的拍摄区域22W。毋庸多言，该速度V1根据驱动条件而变化。
在时间相位上与该倾斜扫描完全并行，包含上述的功能性检测器部分的5个第二细长检测器2311、3122，2312、3132，2313也通过各5等分的分担扫描(参照图26、27的附图标记B1～B5)并且倾斜扫描(参照图27的箭头MD)，来拍摄作为整个胸部的拍摄区域22W中的局部部分的心脏区域。对于此时的扫描速度，由于向检测器的横向Z的安装密度为3倍，因此第二细长检测器2311、3122、2312、3132、2313各自的扫描分担范围以成为1/3的速度V2(例如0.05sec)来进行扫描。也就是说，心脏区域与剩余的区域相比以1/3的扫描速度被进行拍摄。
此外，准直仪133通过前端处理器26，来与X射线检测装置22H的第一细长检测器以及第二细长检测器(即，母基板441)连动，沿着上述的倾斜的移动方向MD移动。在该准直仪133中，与3个第一细长检测器31(311、312、313：一部分、兼用作第二细长检测器)以及3个第二细长检测器231(2311、2312、2313)相对应的第一狭缝133A～第六狭缝133F彼此平行并且离散地形成。
由此，向作为包含上述的功能性检测器部分的第二细长检测器2311、3122、2312、3132、2313的份额的分担范围B1～B5入射的X射线至少被准直，并且X射线曝光减少。
在本实施方式中，通过扫描拍摄来收集的全部的检测模块132的输出数据与上述同样地，在用户PC27的存储器上的重构空间中映射并例如通过子像素法被重构一次，被提供作为胸部图像。此外，在该数据收集时，对于包含上述的功能性检测器部分的第二细长检测器2311、3122、2312、3132、2313，被构成为通过处理电路来仅采用这些分担范围B1～B5的数据。也就是说，对于各检测器，被构成为在各分担范围B1(～B5)以外的范围收集的数据被无视。
如上所述，在胸部拍摄的情况下，与肺野的运动相比，心脏的运动对于数据收集的时间相位的影响更大，因此在扫描型的FPD的情况下，将扫描心脏区域时的开始至结束为止的时间相位差抑制至0.05秒左右是所期望的。根据本实施方式，能够满足该要求。
此外，在本第二实施方式中同样地也能够采用在所述第一实施方式和各种检测器配置例中说明的结构、例如、检测器的结构和倾斜扫描的规定角度θ等。
因此，如果概括本实施方式的特征，则如以下所述。
除了多个第一细长检测器31之外，多个第二细长检测器231被配置成，从时间相位差方面而言能够更加精细地检测该多个第一细长检测器31的拍摄区域22W的局部的一部分。而且，双方的第一细长检测器31以及第二细长检测器231均一体地扫描，因此例如在上述的倾斜方向MD上移动。因此，第二细长检测器231也具有上述的作用效果的同时，与第一细长检测器31相比能够减少由数据收集的扫描位置的差异引起的时间相位差。例如，在某个扫描条件下，使多个第一细长检测器各自的扫描开始与扫描结束之间的时间差为0.15秒。此时，也可以以使第二方向(横向)上的多个第二细长检测器231(但是，功能上，包含第一细长检测器31的一部分3122、3132)的安装密度与多个第一细长检测器31的安装密度相比例如为3倍，并且，覆盖整个拍摄区域22W所需的局部的区域的方式配置第二细长检测器231。由此，能够如上述示例那样缩短多个第二细长检测器各自的扫描开始与扫描结束之间的时间差。这能够满足例如在人的胸部X射线拍摄中临床上要求的需求。
进一步，多个第二细长检测器231在第一方向上均比长度相同的多个第一细长检测器31短，因此使该第二细长检测器231覆盖整个拍摄区域22W的哪个部分这样的配置的自由度高。例如，能够根据整个拍摄区域22W的上侧的一部分和中央部分等、拍摄对象的特性(内部的局部部位运动，或者，该部位比整体快速地运动等)，适当地变更这样的检测器实施密度高的部分区域。
进一步，多个第一细长检测器31中的几个也采用在其第一方向上兼用作第二细长检测器231的结构。由此，能够将第一细长检测器、第二细长检测器的数量抑制到必要最小限度，还能够抑制构造的复杂化，并且还能够避免部件成本的不必要的增加。
另外，该第二实施方式的特征也可以称为仅对特定区域能够选择性地缩短拍摄时间的检测器。另外，也可以称为能够仅对于特定区域，取得使时间延长的图像、以及以其几分之一的时间拍摄到的图像这两者。其在不舍弃取得的数据而使用全部的情况下也可以用于验证拍摄部位是否是在拍摄中运动的部位的检验。根据相关的观点，多个第二细长检测器在与扫描正交的方向上以能够手动或者自动地移动的方式配置，也可以改变选择性的特定区域的拍摄位置。
此外，在第二实施方式的情况下，第一细长检测器、第二细长检测器的配置例采用了第三配置例(图5)，但是也可以取而代之，采用第四配置例(图6)。在该第四配置例的情况下，第一细长检测器31以及第二细长检测器231均一体，并且在维持沿着第一方向(长度方向)排列的姿态的同时，在第二方向(短边方向、宽度方向、横向)上进行扫描。在该方式的情况下，例如需要采用对于模块之间领域间隙SP2引起的像素信号缺失使用其附近周边的像素信号进行平均化得到的值等的处理。这也如上所述。
另外，第一细长检测器的数量为一个以上，但是优选地是使2个以上的细长检测器进行扫描的方式是所期望的。第二细长检测器的数量只要能够提高第一细长检测器的扫描方向的安装密度即可。它们的数量可以通过拍摄对象的性质来确定。
然而，在第二实施方式中，由于在整个拍摄区域22W(覆盖胸部区域)的下侧中央部分局部地设定检测器安装密度高的部分(覆盖心脏区域)，因此，包含第一细长检测器的一部分3122、3132的部分也被构成为兼用作第二细长检测器。也就是说，相关的安装密度高的部分使长度短的5个第二细长检测器2311、3122、2312、3132、2313进行分担扫描，划分矩形形状的第二局部区域。然而，也可以考虑多个第一细长检测器直接处理，在该多个第一细长检测器的检测器之间补充配置更短的第二细长检测器，例如两者共同地划分心脏区域等的局部区域。也就是说，也可以不考虑第一细长检测器的一部分兼用作第二细长检测器。
此外，本发明不局限于所述实施方式的结构，只要不偏离本发明的主旨，也可以进一步组合各种结构来实施。
附图标记的说明
11、11A：X射线检查系统(放射线检查系统)
21：X射线发生装置
22、22A～22G、22H：X射线检测装置(放射线检测装置)
22W：拍摄区域
23、24：驱动装置(移动单元)
25：驱动装置(移动单元)
26：前端处理器(移动单元)
27：用户PC
31：第一细长检测器(X射线检测器)
231：第二细长检测器
3122、3132：第一细长检测器的一部分、且挪用作为第二细长检测器的检测器部分
31W：X射线入射窗
31L：长边(提供第一方向)
31S：短边(提供第二方向)
33、133：准直仪
33A、33B：第一狭缝、第二狭缝
133A～133F：第一狭缝～第六狭缝
42、421：导轨(移动单元)
43，431：驱动装置(移动单元)
44、441：母基板(检测器支承部)
45、451：支承框架(支承体、检测器支承部)
132M：模块纵列体
PXay：像素阵列
131：壳体
132：模块
SP2：空隙(间隔、间隙)
Y：长度方向
Z：宽度方向
θ：规定角度
MD：倾斜方向
IMarea：图像区域
OB：检查对象
R1、R2、R3：基于第一细长检测器的扫描范围(扫描分担范围)
B1、B2、B3、B4、B5：基于第二细长检测器的扫描范围(扫描分担范围)
XB：X射线扇形光束(X射线、放射线)。

Claims (26)

1.一种放射线检测装置，其特征在于，具备：
细长检测器，具有在第一方向上彼此隔着规定宽度的空隙相邻地配置有多个模块的模块纵列体，所述模块具有使检测放射线的像素以彼此正交的所述第一方向以及第二方向的二维进行排列的像素排列，该模块纵列体具有沿着所述第一方向的长边以及沿着第二方向的短边并且所述长边比所述短边长，并且形成为俯视观察时细长的矩形形状；
检测器支承部，以使所述第二方向朝向扫描方向并且使所述第一方向朝向与该扫描方向正交的方向的姿态支承所述细长检测器，并且以在相对于该扫描方向构成规定角度的倾斜方向上可移动的方式支承所述细长检测器；以及
移动单元，在被照射所述放射线的拍摄时，根据扫描命令，使所述细长检测器在所述倾斜方向上移动。
2.根据权利要求1所述的放射线检测装置，其特征在于，
所述像素排列是在由所述第一方向以及第二方向构成的二维平面上沿着行和列的像素排列，所述行沿着该第二方向，所述列沿着该第一方向，
所述细长检测器由在所述第二方向上彼此分离地配置并且各自通过所述检测器支承部在所述扫描方向上可移动地被支承的多个细长检测器构成，
所述多个细长检测器各自被配置成，响应所述扫描命令，分担直至所述扫描方向上相邻的其他细长检测器的移动开始位置为止的扫描范围。
3.根据权利要求2所述的放射线检测装置，其特征在于，
所述检测器支承部被构成为，
使所述多个细长检测器各自在所述扫描方向上彼此分离相等的距离配置，伴随所述扫描命令的该扫描方向的移动距离彼此相同。
4.根据权利要求2或3所述的放射线检测装置，其特征在于，所述多个细长检测器为两个。
5.根据权利要求2或3所述的放射线检测装置，其特征在于，所述多个细长检测器为三个。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的放射线检测装置，其特征在于，
所述移动单元具备移动单元，所述移动单元在被照射所述放射线的拍摄时，根据所述扫描命令，使所述多个细长检测器彼此同步地在所述倾斜方向上移动。
7.根据权利要求2至6中任一项所述的放射线检测装置，其特征在于，
所述检测器支承部具备一体地支承所述多个细长检测器的基体，
所述移动单元具备：
驱动机构，能够使所述基体响应所述扫描命令在所述倾斜方向上移动；以及
移动控制单元，控制所述驱动机构的驱动，使所述基体在所述倾斜方向上至少移动覆盖所述多个细长检测器各自在所述第二方向上承担的扫描分担范围的距离。
8.根据权利要求7所述的放射线检测装置，其特征在于，
所述多个细长检测器各自承担的所述扫描分担范围在所述第二方向上彼此相同。
9.根据权利要求7或8所述的放射线检测装置，其中，
所述移动控制单元被构成为，
使所述多个细长检测器各自等速地至少移动与该检测器各自的所述扫描分担范围相当的、所述第二方向的所述距离。
10.根据权利要求9所述的放射线检测装置，其中，
作为所述多个细长检测器各自的所述移动的速度控制曲线，包括从各个该检测器的移动开始位置至转移到所述等速移动为止的加速范围、进行该等速移动的等速移动范围、以及从该等速移动范围至移动停止位置为止的减速范围，
所述移动控制单元被构成为，使所述检测器支承部按照所述速度控制曲线在所述倾斜方向上移动。
11.根据权利要求10所述的放射线检测装置，其特征在于，
所述速度控制曲线被设定为，
使所述多个细长检测器中的所述扫描方向上的第二个及第二个以后的细长检测器的所述减速范围与第三个及第三个以后的细长检测器的所述加速范围在该速度控制曲线上分别重叠。
12.根据权利要求10所述的放射线检测装置，其被构成为，
将除了所述多个细长检测器中的相当于所述扫描方向的所述扫描方向上的第一个该细长检测器的所述加速范围以及最后一个该细长检测器的所述减速范围以外的、该多个细长检测器在所述第二方向上移动而划分的、将以所述第一方向以及所述第二方向作为正交轴的二维范围设定为基于所述放射线的扫描的拍摄区域。
13.根据权利要求2所述的放射线检测装置，其特征在于，
所述多个细长检测器具备所述模块纵列体的长度彼此不同的多个第一细长检测器以及多个第二细长检测器，
所述放射线检测装置具备：
检测器支承部，一体地支承所述多个第一细长检测器和所述多个第二细长检测器；以及
移动单元，在基于所述放射线的扫描时使所述检测器支承部以固定速度在所述倾斜方向上移动，
所述检测器支承部被构成为，
在所述第二方向上以第一分离距离彼此离散地支承所述多个第一细长检测器，并且在通过由所述多个第一细长检测器进行扫描而覆盖的基于所述放射线的拍摄区域的一部分范围内，与该多个第一细长检测器中的一部分第一细长检测器的所述第二方向上的一部分一起，以在所述第二方向上比所述第一分离距离短的第二分离距离彼此离散地支承所述多个第二细长检测器。
14.根据权利要求13所述的放射线检测装置，其特征在于，
所述多个第二细长检测器的数量比所述第一细长检测器的数量多，并且所述多个第二细长检测器包含所述第二方向上的配置位置相同的细长检测器。
15.根据权利要求13或14所述的放射线检测装置，其特征在于，
所述像素排列是在由所述第一方向以及所述第二方向构成的二维平面上沿着行和列的像素排列，所述行沿着该第二方向，所述列沿着该第一方向，
所述检测器支承部被构成为，
对所述多个第一细长检测器各自以响应于所述扫描命令可移动至所述扫描方向上相邻的所述第一细长检测器的移动开始位置的方式进行支承，并且，
对所述多个第二细长检测器各自以响应于所述扫描命令可移动至所述扫描方向上相邻的所述第一细长检测器或者第二细长检测器的移动开始位置的方式进行支承。
16.根据权利要求13至15中的任一项所述的放射线检测装置，其特征在于，
所述多个第一细长检测器为三个，
所述多个第二细长检测器为五个，被配置为承担所述拍摄区域的所述一部分的区域的所述扫描，
所述拍摄区域的所述一部分的区域被设定为，能够扫描与该拍摄区域中的该一部分的区域以外的剩余的区域相比被要求基于所述扫描的数据收集的时间相位差更小的对象部位的大小以及位置。
17.根据权利要求1至16中的任一项所述的放射线检测装置，其特征在于，
根据在所述细长检测器的各所述模块中配置的多个所述像素中的、沿着所述第二方向排列的多个像素所呈现的距离A1与所述第一方向上的所述空隙的宽度A2之比，设定所述规定角度。
18.根据权利要求17所述的放射线检测装置，其特征在于，
根据所述距离A1、所述宽度A2以及假定在所述空隙中配置所述像素时的该像素的数量n，
通过θ≧tan-1n·(A2/A1)
来设定所述规定角度θ，其中n是除0之外的正整数。
19.根据权利要求17或18所述的放射线检测装置，其特征在于，
在将各所述像素的所述第一方向上的长度设为b时，所述宽度A2取b＝(1/2)b～2b的值。
20.根据权利要求1至19中的任一项所述的放射线检测装置，其特征在于，所述放射线是X射线。
21.根据权利要求1至19中的任一项所述的放射线检测装置，其特征在于，
所述多个细长检测器分别是具备测量所述放射线的光子的数量并将该光子的数量检测为该放射线的量的光子计数型的处理电路的检测器。
22.一种放射线检查系统，其特征在于，具备：
如权利要求1～21中的任一项所述的放射线检测装置；
照射如权利要求1～21中的任一项所述的放射线的放射线发生装置；
准直仪，具有对于所述放射线发生装置产生的放射线，以仅向所述细长检测器的放射线入射窗照射放射线的方式缩小该放射线的照射范围的狭缝；以及
准直仪移动单元，使所述准直仪与所述细长检测器向所述倾斜方向的移动同步地在该倾斜方向上移动。
23.根据权利要求22所述的放射线检查系统，其特征在于，
将配置在所述放射线检测装置的所述放射线的入射侧并且遮断或者减少所述放射线的散射线的栅格作为所述放射线检测装置的一部分进行配置，或者将所述栅格与该放射线检测装置分体配备。
24.根据权利要求22或23所述的放射线检查系统，其特征在于，
所述放射线检测装置作为基于所述放射线的拍摄区域而具有如下的二维区域：所述二维区域将使所述细长检测器伴随扫描在所述倾斜方向上移动时的、该移动之前的该细长检测器的所述第一方向的一端沿着所述第二方向延伸时的一侧的线段、与使该移动结束之后的该细长检测器的所述第一方向的另一端在所述第二方向上延伸时的另一侧的线段设为彼此平行的边缘，
所述准直仪的所述狭缝形成为，以使所述放射线聚集在所述放射线入射窗中的相当于所述拍摄区域的、由沿着所述第一方向的一部分的长度与该放射线入射窗的所述第二方向的宽度包围的矩形形状的区域的方式形成的矩形形状的开口。
25.根据权利要求22至24中的任一项所述的放射线检查系统，其特征在于，
所述放射线检测装置是被构成为所述细长检测器沿着水平的面或者倾斜的面移动的扫描型的放射线检测装置，
所述放射线检测装置被组装于在患者躺在床上的状态下进行诊断的放射线诊断装置或者对象物横向放置的非破坏性的放射线检查装置中。
26.根据权利要求22至24中的任一项所述的放射线检查系统，其特征在于，
所述放射线检测装置是被构成为所述细长检测器沿着垂直的面移动的扫描型的放射线检测装置，
所述放射线检测装置被组装在患者站立姿态的状态下进行诊断的放射线诊断装置或者对象物纵向放置的非破坏性的放射线检查装置。
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