JP2009229127A

JP2009229127A - 放射線計測用パルスプロセッサ

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Publication number: JP2009229127A
Application number: JP2008072015A
Authority: JP
Inventors: Ryuichi Isobe; 竜一磯部
Original assignee: Jeol Ltd
Current assignee: Jeol Ltd
Priority date: 2008-03-19
Filing date: 2008-03-19
Publication date: 2009-10-08
Anticipated expiration: 2028-03-19
Also published as: JP5043728B2

Abstract

【課題】放射線計測時におけるパイルアップの判定精度を向上させることにより、放射線の誤計測を無くし、且つそのエネルギーを正確に測定する放射線計測用パルスプロセッサを提供する。
【解決手段】イベント信号に基づいたタイミング信号を出力する時定数の異なる複数のイベント検出回路１５ａ、１５ｂ、１５ｃの後段にその出力を遮断するディスエーブル手段１６と、各イベント検出回路１５ａ、１５ｂ、１５ｃがイベント信号を入力した時からそのイベント信号に基づくタイミング信号がパイルアップ検出回路１９に入力されるまでの期間を一定にするように、タイミング信号を遅延させる遅延手段１７を設け、このタイミング信号を用いてパイルアップ判定とベースライン補正を行う。また、イベント信号に基づいたパルス信号を遅延させる遅延回路２０を設ける。
【選択図】図２

Description

本発明は放射線計測用パルスプロセッサに関し、特に放射線計測時におけるパイルアップの判定精度を向上させることにより、放射線の誤計測を無くし、且つそのエネルギーを正確に測定する放射線計測用パルスプロセッサに関する。

放射線のエネルギー分析法は大別して、波長分散型分析（ＷＤＳ）とエネルギー分散型分析（ＥＤＳ）に区別される。このうち、ＥＤＳは主に半導体検出器を用いた分析法であり、ＷＤＳに比べて構成が簡便で設置の自由度が高いため、電子線マイクロアナリシス（ＥＰＭＡ）等に多用されている。

ＥＤＳにおいては、検出放射線のエネルギー値を正確に測定するための検出信号処理回路（パルスプロセッサ）が必要となる。

特許文献１に開示されているパルスプロセッサを図５に示す。この図に示すように、検出器１０１から出力された検出信号はプリアンプ１０２によって増幅される。この出力信号は検出放射線のエネルギー値に比例した段差を有する階段波であり、この段差に基づいてエネルギー値を算出する処理を行うのがパルスプロセッサ１００である。

パルスプロセッサ１００は、バッファ１０３と、ファストアンプ１０４、２つのスローアンプ１０５、１０６と、制御回路１０７と、切換スイッチ１０８と、Ａ／Ｄ変換器１０９と、を備える。スローアンプ１０５、１０６のそれぞれの時定数は異なっており、スローアンプ１０６の時定数はスローアンプ１０５よりも大きく設定されている。

プリアンプ１０２から出力された階段波はバッファ１０３を介して、２つのスローアンプ１０５、１０６に入力される。スローアンプ１０５、１０６は階段波の段差に応じた波高値を有するパルス信号を出力する。

これらのパルス信号は切換スイッチ１０８を介してＡ／Ｄ変換器１０９に入力され、Ａ／Ｄ変換器１０９は入力されたパルス信号の波高値を測定し、その結果をマルチチャンネルアナライザ（ＭＣＡ）１１０に出力する。なお、切換スイッチ１０８は放射線の強度に応じて、Ａ／Ｄ変換器１０９に入力するスローアンプ１０５、１０６の出力パルス信号を選択する。

パルスプロセッサの他の従来例を図６（ａ）に示す。

パルスプロセッサ２００にはプリアンプ２０２からの階段波を処理する２つの系統があり、第１の処理系統Ｓ_１は階段波の波形整形と波高値算出を行う。一方、第２の処理系統Ｓ_２はパイルアップを検出し、パイルアップが生じた場合には、そのときに入力された出力信号の波高値算出を停止させる制御を行う。

このパルスプロセッサ２００の動作について詳細に説明する。

上述の通り、半導体検出器２０１が放射線を検出した時、検出器内においてエネルギー値に比例した数の電子‐正孔対が生成される。プリアンプ２０２は、この数に比例する段差をもつ階段波を出力する。図６（ｂ）に示す波形は、図６（ａ）のＡ点におけるプリアンプ２０２からの出力信号波形である。

この出力信号は信号放射線計測装置２００において次のように処理される。

まず第１の処理系統Ｓ_１において、階段波はＡ／Ｄ変換器（ＡＤＣ）２０３によってデジタル化される。デジタル化された階段波は波形整形回路２０４によって階段波の段差に比例した波高値をもつパルス信号に変換される。ベースライン補正回路２０５はこのパルス信号のベースラインを補正する。補正後のパルス信号の例が図６（ｃ）の下段に示す波形である（即ち、図６（ａ）のＢ点における波形）。なお、この波形の時間軸は上段の階段波に等しい。その後、波高値測定回路２０６は補正されたパルス信号の波高値を測定し、その測定結果を出力する。

一方、第１の処理系統Ｓ_２において、出力信号は検出感度の異なるイベント検出回路２０７ａ、２０７ｂ、２０７ｃに入力する。各イベント検出回路２０７ａ、２０７ｂ、２０７ｃはそれぞれ、時定数の異なるフィルタ（図示せず）と波高弁別器（別称ディスクリミネータ、図示せず）を有しており、階段波の段差を検出して第１タイミング信号を出力する。各イベント検出回路２０７ａ、２０７ｂ、２０７ｃにおけるフィルタの時定数によって時間分解能が決まるので、時間分解能が高いイベント検出回路ほどＳ／Ｎが悪くなり、低エネルギー放射線に対する感度が悪くなる、という傾向がある。

各イベント検出回路２０７ａ、２０７ｂ、２０７ｃから出力された第１タイミング信号は優先順位回路２０８に入力される。各イベント検出回路によって、１つの事象（即ち、１回の放射線放出）に基づく第１タイミング信号が複数出力されることになる。優先順位回路２０８はこれらの１つの事象（即ち、１回の放射線放出）に基づく第１タイミング信号に対して１つの第２タイミング信号を出力する制御を行う。

放射線の強度が増加し、イベント検出回路２０７ａ、２０７ｂ、２０７ｃによる第１タイミング信号の出力頻度が上昇すると、第２タイミング信号間の時間差が短くなる。この場合、波形整形回路２０４から出力される各パルス信号の重なりが大きくなるので、波高値の測定に誤差を伴う、所謂パイルアップが発生する。パイルアップ検出回路２０９は上記時間差を測定してパイルアップが生じたかどうかを判定する。波高値測定回路２０６による波高値測定処理時間より上記時間差が短くなった場合、パイルアップ検出回路２０９はパイルアップが生じたと判定し、波高値測定停止信号を出力する。そして、当該２つの第２タイミング信号のうち、後に発生した第２タイミング信号と同一の事象に基づいたパルス信号の波高値測定が停止される。
特開平１０−１８６０４１号公報

ところで、図６（ａ）に示すパルスプロセッサ２００において、各イベント検出回路２０７ａ、２０７ｂ、２０７ｃから出力される各第１タイミング信号の立ち上がり時刻はフィルタの時定数の違いによって異なる。即ち、フィルタの時定数が大きいほど、第１タイミング信号の立ち上がり時刻は遅くなる。

この様子を模式的に表したのが図７である。階段波の１つの段差が１つのイベント（事象、即ち、１回の放射線の放出）を表すので、この段差を含む階段波の成分をイベント信号と称し、図７はこのイベント信号２１０を示す。また、図７はそれぞれ、各イベント検出回路２０７ａ、２０７ｂ、２０７ｃ内のフィルタから出力されたフィルタ出力信号２１１ａ〜２１１ｃと、同回路内の波高弁別器（閾値Ｖ_ｔｈ）から出力した第１タイミング信号２１２ａ〜２１２ｃを表す。なお、各イベント検出回路２０７ａ、２０７ｂ、２０７ｃ内の各フィルタの時定数をそれぞれ、τ_１、τ_２、τ_３とし、τ_１＜τ_２＜τ_３とした。この図に示すように、イベント検出回路２０７ａは時定数が小さいために時間分解能は高く、第1タイミング信号２１２ａの出力は早い。しかし、このような回路はＳ／Ｎが悪いので、低エネルギーのイベント信号に対する感度は低い。逆に、イベント検出回路２０７ｃは時定数が大きいために時間分解能は低く、第1タイミング信号２１２ｃの出力は遅い。しかし、Ｓ／Ｎは良いので、低エネルギーのイベント信号に対する感度は高い。

このような出力タイミング特性をもつ回路において、エネルギーの誤測定を生じる具体例を図８に示す。図８は異なるエネルギーの放射線を測定する場合のパルス信号と第２タイミング信号の時間的関係を示している。この例では、低エネルギーのパルス信号２２０ａ、高エネルギーのパルス信号２２０ｂ、中エネルギーのパルス信号２２０ｃが逐次的に検出されるが、高エネルギーのパルス信号２２１ｂの最大値を迎える前に、中エネルギーのパルス信号２２０ｃが立ち上がっている。従って、この例において、真に測定すべき対象はパルス信号２２０ａ、パルス信号２２０ｂである。

パルス信号２２０ａに対応する第２タイミング信号２２１ａは時刻ｔ_１に出力される。第２タイミング信号２２１ｂはその後の時刻ｔ_２に出力される。この場合、両信号２２１ａ、２２１ｂの時間差はＴ_ｄ１である。時間差Ｔ_ｄ１はパルス信号の波高値測定時間Ｔ_ｐよりも短いので、パイルアップが生じたと判定される。従って、パルス信号２２０ｂの波高値測定は行われない。その後に検出されたパルス信号２２０ｃに対応する第２タイミング信号２２１ｃが時刻ｔ_３に出力されたとすると、両パルス信号２２１ｂ、２２１ｃの時間差はＴ_ｄ２となる。この場合、パルス信号２２０ｃに対応するエネルギーはパルス信号２２０ｂのそれに対して低いことから、時間差Ｔ_ｄ２は波高値測定時間Ｔ_ｐよりも長くなる場合が有り得る。従って、時間差Ｔ_ｄ２は波高値測定時間Ｔ_ｐよりも長いので、パイルアップが生じたとは判定されない。これにより、パルス信号２２０ｃの最大値が測定されることになるが、この最大値にはパルス信号２２０ｂの成分が含まれているため、測定値に誤差が生じる。

このように、イベント回路の応答速度によって、第１タイミング信号の出力時刻は異なる。従って、この第1タイミング信号に対応するパルス信号の測定タイミングが不正確になりやすくなるため、測定結果の誤差が大きくなる。また同パルス信号のベースライン補正にも影響を及ぼし、この補正における誤差も大きくなる。さらにパイルアップかノンパイルアップかの判定が不正確になるため、誤測定の頻度も増加する。さらに、ベースライン補正においては、パルス信号の立下りから次のパルス信号の立ち上がりまでの期間を測定する必要があるが、その期間の特定に第２（第１）タイミング信号を用いると、本来測定してはならないパルス信号の波高値も含まれる恐れがあるため、ベースライン補正が不正確になる。

そこで本発明は、放射線計測時におけるパイルアップの判定精度を向上させることにより、放射線の誤計測を無くし、且つそのエネルギーを正確に測定する放射線計測用パルスプロセッサを提供することを目的とする。

本発明は上記の課題を解決するためになされたもので、本発明の一態様は放射線計測用パルスプロセッサであって、エネルギー情報を有するイベント信号に対して、そのエネルギー情報に応じた波高値のパルス信号を出力する波形整形回路と、前記パルス信号のベースラインを補正するベースライン補正回路と、前記ベースライン補正回路からの前記パルス信号の波高値を測定する波高値測定回路と、前記イベント信号に応じてタイミング信号を出力する複数のイベント検出回路であって、それぞれが時定数の異なるフィルタを有するイベント検出回路と、前記イベント検出回路の後段に設けられるディスエーブル手段と、前記ディスエーブル手段の後段に設けられ、前記タイミング信号を遅延させる第１の遅延手段と、前記複数のイベント検出回路からの出力の論理和を行う論理和回路と、前記論理和回路の後段に設けられるパイルアップ検出回路と、を備え、前記ディスエーブル手段は、同一事象の前記イベント信号により生じた複数の前記タイミング信号のうち、最短の時定数の前記フィルタを有する前記イベント検出回路から出力されるタイミング信号に基づいて、他の前記イベント検出回路の出力を所定の期間だけ遮断し、前記第１の遅延手段の遅延時間は、前記複数のイベント検出回路における前記イベント信号の入力から該第１の遅延手段による前記タイミング信号の出力までの期間を一定にするように設定され、前記パイルアップ検出回路は、前記論理和回路から出力された前記タイミング信号の入力時刻と該タイミング信号の前に生じた他のイベント信号に起因するタイミング信号の入力時刻との時間差を比較し、前記時間差が所定の設定値以下である場合は前記波高値測定回路における前記パルス信号の波高値算出を停止させることを特徴とする。

上記放射線計測用パルスプロセッサは、更に、前記ディスエーブル手段の後段に設けられ前記タイミング信号を遅延させる第１の遅延手段を備えても良い。この場合、前記第１の遅延手段の遅延時間は、前記複数のイベント検出回路における前記イベント信号の入力から該第１の遅延手段による前記タイミング信号の出力までの期間を一定にするように設定される。

上記放射線計測用パルスプロセッサは上記第１の遅延手段に加えて更に、前記波形整形回路と前記ベースライン補正回路の間に設けられ、前記波形整形回路からの前記パルス信号を遅延させる第２の遅延手段を備えても良い。この場合、前記第２の遅延手段の遅延時間は、該第２の遅延手段により遅延した前記パルス信号の立ち上がり時刻が前記論理和回路から出力される前記タイミング信号の立ち上がり時刻と同程度になるように設定され、前記ベースライン補正手段は前記ベースラインの補正において、前記パルス信号の前に入力された他の事象に基づくパルス信号の立下り時刻から前記第１の遅延手段によって遅延された前記タイミング信号の立ち上がり時刻から前記パルス信号の立下り時刻までの期間の波高値を考慮する。

さらに、前記第１の遅延手段は、前記複数のイベント検出回路のうち、時定数が最も大きい前記フィルタ回路を有するイベント検出回路以外の各イベント検出回路から出力される前記タイミング信号を遅延させるものであっても良い。

本発明の放射線計測用パルスプロセッサによれば、放射線計測時におけるパイルアップの判定精度が向上し、その結果、放射線の誤計測を無くし、且つそのエネルギーを正確に測定することができる。

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。

図１は本発明の一実施形態に係る放射線計測用パルスプロセッサのブロック図である。

この放射線計測用パルスプロセッサ１０は、Ａ／Ｄ変換器１１と、波形整形回路１２と、ベースライン補正回路１３と、波高値測定回路１４と、それぞれが時定数の異なるフィルタ（図示せず）と波高弁別器（図示せず）を有する複数のイベント検出回路１５ａ、１５ｂ、１５ｃと、ディスエーブル手段１６と、遅延手段（第１の遅延手段）１７と、論理和回路１８と、パイルアップ検出回路１９と、を備える。

検出器１が放射線Ｘを検出した時、プリアンプ２はそのエネルギーに応じた段差を有する階段波（図６（ｂ）参照）を出力する。Ａ／Ｄ変換器１１はこの階段波をデジタル変換して波形整形回路１２に出力する。階段波の段差１つは一つの事象の放射線に対応するので、この段差成分を有する信号をイベント信号と称すると、波形整形回路１２はこのイベント信号に対して、そのエネルギー情報（段差）に応じた波高値のパルス信号を出力する。このパルス信号の波高値を後述する波高値測定回路１４によって測定することで放射線のエネルギーが特定できるのであるが、イベント信号のベースラインはノイズによって変動し、また高計数率時においても変動する。パルス信号もこれらの影響を受ける。そこで、ベースライン補正回路１３はパルス信号の真の波高値を定めるためにベースラインの補正を行う。具体的には、ベースライン補正回路１３は、その前の事象のパルス信号の立下り時刻から、論理和回路１８より出力した当該事象のタイミング信号の立ち上がり時刻までの期間のベースラインを補正する。波高値測定回路１４はこの補正されたパルス信号の波高値を測定する。なお、波高値測定回路１４が波高値の測定に要する時間をプロセッシングタイム（波高値測定時間）と定義する。

一方、複数のイベント検出回路１５ａ、１５ｂ、１５ｃはイベント信号に応じたタイミング信号を出力する。各イベント検出回路１５ａ、１５ｂ、１５ｃは、それぞれ時定数の異なるフィルタ（図示せず）と波高弁別器（図示せず）を有する。本実施形態において、フィルタの各時定数はイベント検出回路１５ａ、イベント検出回路１５ｂ、イベント検出回路１５ｃの順に大きくなるように設定される。従って、同一のイベント信号の入力に対して全てのイベント検出回路がタイミング信号を出力した場合、イベント検出回路１５ａは最も早くタイミング信号を出力し、逆に、イベント検出回路１５ｃは最も遅くタイミング信号を出力する。また、最も時定数の小さいフィルタを有するイベント検出回路１５ａが最も時間分解能が高い。一方、イベント検出回路１５ｃは最も時間分解能が低いが、イベント信号に含まれるノイズが低減されるために、他のイベント検出回路１５ａ、１５ｂと比べて低エネルギーのイベント信号を確実に検出できる。なお、本実施形態では３つのイベント検出回路を設けているが、本発明はこの数に限定されない。

ディスエーブル手段１６は、同一事象の前記イベント信号により生じた複数の前記タイミング信号のうち、最短の時定数のフィルタを有するイベント検出回路から出力されるタイミング信号に基づいて、他のイベント検出回路の出力をプロセッシングタイムだけ遮断する。具体的には、最も時定数の小さいフィルタを有するイベント検出回路１５ａ以外の各イベント検出回路の出力にディスエーブル回路１６ａ、１６ｂを設ける。各ディスエーブル回路１６ａ、１６ｂは入力したタイミング信号よりも早く発生したタイミング信号を検知した場合、入力したタイミング信号の遅延手段１７への伝達をプロセッシングタイムだけ遮断する。

遅延手段１７はディスエーブル手段１６の後段に設けられ、各イベント検出回路１５ａ、１５ｂ、１５ｃがイベント信号を入力した時からそのイベント信号に基づくタイミング信号がパイルアップ検出回路１９（後述）に入力されるまでの期間を一定にするように、タイミング信号を遅延させる。例えば図１に示すように、時定数の最も大きいフィルタを有するイベント検出回路を除いた各イベント検出回路の後段に遅延回路１７ａ、１７ｂとして設ける。この遅延手段１７によって、タイミング信号はエネルギーの高低に関わらずイベント信号の検出から同じ時間でパイルアップ検出回路１９に入力される。

論理和回路１８は前記複数のイベント検出回路からの出力の論理和を行う多入力１出力回路である。即ち、イベント検出回路１５ａからのタイミング信号、又は各ディスエーブル回路１６ａ、１６ｂを経由したイベント検出回路１５ｂ、ｃからの各タイミング信号の何れも受け付け、そのタイミング信号を一出力信号として出力する。

パイルアップ検出回路１９は論理和回路１８の後段に設けられる。パイルアップ検出回路１９は、論理和回路１８から出力されたタイミング信号の入力時刻とその前に生じた他のイベント信号に起因するタイミング信号の入力時刻との時間差を比較し、前記時間差がプロセッシングタイム以下である場合は波高値測定回路１４におけるパルス信号の波高値算出を停止させる。

上述の通り、エネルギーの高低に関わらず、各イベント検出回路１５ａ、１５ｂ、１５ｃから出力されたタイミング信号は、イベント信号の検出から一定の時間でパイルアップ検出回路１９に入力されることになる。従って、パイルアップの判定は各タイミング信号間の時間差のみを考慮すればよく、エネルギーの違いによる判定の不確定性を排除できる。即ち、放射線の誤計測が無くなる。

上述した本発明のパルスプロセッサは更に、図２に示すように、波形整形回路１２とベースライン補正回路との間に遅延手段（第２の遅延手段）２０を設けてもよい。この場合、遅延手段２０の遅延時間は、遅延手段２０により遅延したパルス信号の立ち上がり時刻が論理和回路１８から出力される（又はパイルアップ検出回路１９に入力される）前記タイミング信号の立ち上がり時刻と同程度になるように設定される。

図３は波形整形回路１２から出力したパルス信号３０と、各イベント検出回路１５ａ、１５ｂ、１５ｃのフィルタ出力信号３１ａ、３１ｂ、３１ｃから出力されたタイミング信号３２ａ、３２ｂ、３２ｃとの時間的関係を模式的に表した図である。遅延手段１７は、最も遅く出力されたタイミング信号３２ｃの出力時刻と同程度になるようにタイミング信号３２ａ、３２ｂを遅延する。図３はこのタイミング信号３２ａ、３２ｂを点線で示している。一方、遅延手段２０は、パルス信号３０の立ち上がり時刻が遅延した（又は最も遅く出力する）タイミング信号の立ち上がり時刻と同程度になるように当該パルス信号を遅延させる。図３は遅延したパルス信号３０を点線で示している。

図８に示すパルス信号を本実施形態に係るパルスプロセッサで測定した例を図４に示す。図８に示すパルス信号２２０ａ、２２０ｂ、２２０ｃは遅延手段２０によって遅延され、パルス信号３２ａ、３２ｂ、３３ｃとなる。一方、図８に示すタイミング信号２２１ｂ、２２１ｃはそれぞれ遅延手段１７によって遅延されたタイミング信号３３ｂ、３３ｃとなる。この例において、タイミング信号２２１ａは時定数の最も大きいフィルタを有するイベント検出回路１５ｃから出力されたタイミング信号３３ａとするので、遅延手段１７による遅延は無いものとした。また、図８についての説明と同様に、各パルス信号のプロセッシングタイムをＴ_ｐとしている。

遅延手段１７によって、各タイミング信号３３ａ、３３ｂ、３３ｃの立ち上がり時刻はイベント信号の検出時から、一定の時間Ｔｃ後に立ち上がる。本実施形態のパルスプロセッサによれば、タイミング信号３３ａ、３３ｂの時間差Ｔ_ｄ１は図８に示す場合と異なってプロセッシングタイムＴ_ｐ以上となる。従って、パイルアップの判定はされずに、パルス信号３２ｂの波高値は適切に測定される。さらに、タイミング信号３３ｂ、３３ｃの時間差Ｔ_ｄ１も図８に示す場合と異なってプロセッシングタイムＴ_ｐ未満となる。従って、パイルアップが判定され、パルス信号３２ｃの波高値の測定は行われない。従って誤計測が防止できることになる。また、各タイミング信号３３ａ、３３ｂ、３３ｃの立ち上がり時刻とこれらに対応するパルス信号３２ａ、３２ｂ、３２ｃの立ち上がり時刻は同程度となっているので、ベースライン補正が適切に行われ、パルス信号の波高値が精度良く測定されることになる。

このように、遅延手段１７によって、論理和回路１８から出力されるタイミング信号の立ち上がり時刻はイベント信号のイベント検出回路１５ａ、１５ｂ、１５ｃへの入力時から一定である。従って、ベースライン補正回路１３に入力されるパルス信号の立ち上がり時刻は、エネルギー高低に関わらず、当該パルス信号と同一の事象に基づくタイミング信号の論理和回路１８からの出力時刻と一致する。従って、遅延手段２０の遅延時間を上記のように設定することで、ベースラインの補正に用いる期間内にパルス信号の波高値が混入することが排除される。これにより、エネルギーの違いによる判定の不確定性を排除でき、且つパルス信号の波高値が正確に測定できることになる。

なお、各イベント検出回路においてタイミング信号の生成基準となる閾値は異なっていても良い。例えば、時定数の小さいフィルタを有するイベント検出回路において閾値を高く設定し、時定数の大きいフィルタを有するイベント検出回路において閾値を低く設定しても良い。この場合においても、エネルギーの違いによる判定の不確定性を排除できる効果は変わらない。

また、本実施形態の説明において、Ａ／Ｄ変換器１１を用いて階段波のデジタル化を行っているが、本発明はこれに限定されない。即ち、パルス信号の生成においてＡ／Ｄ変換器１１を除き、プリアンプ２から出力されるアナログ信号を直接処理するものであっても良い。

本発明の一実施形態に係るパルスプロセッサのブロック図である。本発明の一実施形態に係るパルスプロセッサのブロック図である。本発明の一実施形態に係るパルスプロセッサにおける、パルス信号とタイミング信号との時間的関係を示す模式図である。本発明の一実施形態に係るパルスプロセッサで測定した例を示す模式図である。従来のパルスプロセッサのブロック図である。別の従来のパルスプロセッサのブロック図である。図６に示す従来のパルスプロセッサにおける、パルス信号とタイミング信号との時間的関係を示す模式図である。図６に示す従来のパルスプロセッサで測定した例を示す模式図である。

符号の説明

１：検出器
２：プリアンプ
１２：波形整形回路
１３：ベースライン補正回路
１４：波高値測定回路
１５ａ、１５ｂ、１５ｃ：イベント検出回路
１６：ディスエーブル手段
１７：遅延手段
１８：論理和回路
１９：パイルアップ検出回路
２０：遅延手段

Claims

放射線計測用パルスプロセッサであって、エネルギー情報を有するイベント信号に対して、そのエネルギー情報に応じた波高値のパルス信号を出力する波形整形回路と、前記パルス信号のベースラインを補正するベースライン補正回路と、前記ベースライン補正回路からの前記パルス信号の波高値を測定する波高値測定回路と、前記イベント信号に応じてタイミング信号を出力する複数のイベント検出回路であって、それぞれが時定数の異なるフィルタを有するイベント検出回路と、前記イベント検出回路の後段に設けられるディスエーブル手段と、前記ディスエーブル手段の後段に設けられ、前記タイミング信号を遅延させる第１の遅延手段と、前記複数のイベント検出回路からの出力の論理和を行う論理和回路と、前記論理和回路の後段に設けられるパイルアップ検出回路と、を備え、前記ディスエーブル手段は、同一事象の前記イベント信号により生じた複数の前記タイミング信号のうち、最短の時定数の前記フィルタを有する前記イベント検出回路から出力されるタイミング信号に基づいて、他の前記イベント検出回路の出力を所定の期間だけ遮断し、前記第１の遅延手段の遅延時間は、前記複数のイベント検出回路における前記イベント信号の入力から該第１の遅延手段による前記タイミング信号の出力までの期間を一定にするように設定され、前記パイルアップ検出回路は、前記論理和回路から出力された前記タイミング信号の入力時刻と該タイミング信号の前に生じた他のイベント信号に起因するタイミング信号の入力時刻との時間差を比較し、前記時間差が所定の設定値以下である場合は前記波高値測定回路における前記パルス信号の波高値算出を停止させることを特徴とするパルスプロセッサ。
前記波形整形回路と前記ベースライン補正回路の間に設けられ、前記波形整形回路からの前記パルス信号を遅延させる第２の遅延手段を更に備え、前記第２の遅延手段の遅延時間は、該第２の遅延手段により遅延した前記パルス信号の立ち上がり時刻が前記論理和回路から出力される前記タイミング信号の立ち上がり時刻と同程度になるように設定され、前記ベースライン補正手段は前記ベースラインの補正において、前記パルス信号の前に入力された他の事象に基づくパルス信号の立下り時刻から前記第１の遅延手段によって遅延された前記タイミング信号の立ち上がり時刻から前記パルス信号の立下り時刻までの期間の波高値を考慮することを特徴とする請求項１に記載のパルスプロセッサ。
前記第１の遅延手段は、前記複数のイベント検出回路のうち、時定数が最も大きい前記フィルタ回路を有するイベント検出回路以外の各イベント検出回路から出力される前記タイミング信号を遅延させることを特徴とする請求項２に記載のパルスプロセッサ。