JP2015055523A - Radiation detector - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a radiation detector capable of calculating an integrated value correctly regardless of intensity of fluorescent light generated on a scintillator.SOLUTION: The radiation detector of the invention can calculate a correct integrated value S regardless of intensity of fluorescent light generated on a scintillator 2. Namely, by adapting the calculation method of the integrated value S like the invention, number of time point intensity data d which are added as the fluorescent light is generated on the scintillator 2 increases as the intensity of the fluorescent light is strong. Therefore, the intensity of the strong fluorescent is not estimated by underestimation. An integration part 15 of the invention can calculates the reliable integrated value S. Because the time point intensity data used for calculation of the integrated value is equal to or more than a threshold a, an S/N ratio is sufficiently high and having high reliability.

Description

本発明は、消滅放射線対の検出信号を補正する放射線検出器に係り、特に、放射線を蛍光に変換してこの蛍光を測定する構成となっている放射線検出器に関する。   The present invention relates to a radiation detector for correcting a detection signal of an annihilation radiation pair, and more particularly to a radiation detector configured to measure radiation by converting radiation into fluorescence.

従来の放射線薬剤の分布をイメージングするポジトロンエミッショントモグラフィー装置（ＰＥＴ）の具体的な構成について説明する。従来のＰＥＴ装置は、放射線を検出する放射線検出器が円環状に並んで構成される検出器リングが備えられている。この検出器リングは、被検体内の放射性薬剤から放出される互いが反対方向となっている一対の放射線（消滅放射線対）を検出する。   A specific configuration of a conventional positron emission tomography apparatus (PET) for imaging the distribution of radiopharmaceuticals will be described. A conventional PET apparatus is provided with a detector ring in which radiation detectors for detecting radiation are arranged in an annular shape. The detector ring detects a pair of radiations (an annihilation radiation pair) emitted from the radiopharmaceutical in the subject and having opposite directions.

放射線検出器５１の構成について説明する。放射線検出器５１は、図１７に示すように、シンチレータ結晶が３次元的に配列されたシンチレータ５２と、シンチレータ５２に吸収された放射線から発した蛍光を検出する光検出器５３とを備えている。光検出器５３は、多数の光検出素子がマトリックス上に配列された検出面を備えている。そして、光検出器５３の検出面とシンチレータ５２の一面とが光学的に接続されている。   The configuration of the radiation detector 51 will be described. As shown in FIG. 17, the radiation detector 51 includes a scintillator 52 in which scintillator crystals are arranged three-dimensionally, and a photodetector 53 that detects fluorescence emitted from radiation absorbed by the scintillator 52. . The light detector 53 includes a detection surface in which a large number of light detection elements are arranged on a matrix. The detection surface of the photodetector 53 and one surface of the scintillator 52 are optically connected.

シンチレータ５２に放射線が入射すると、シンチレータ５２内部で蛍光が発する。この蛍光は、完全に減衰するのに時間を要する。したがって、シンチレータ５２は、放射線が入射するとしばらくは弱く発光し続けるということになる。   When radiation enters the scintillator 52, fluorescence is emitted inside the scintillator 52. This fluorescence takes time to completely decay. Therefore, the scintillator 52 continues to emit light weakly for a while when radiation enters.

この様な蛍光を測定する方法として、一定時間ごとに蛍光強度のサンプリングを行う方法がある。この様な方法は、蛍光の検出を離散的に行うという単純なものであるので、それだけ放射線検出器５１の回路構成を単純化できるという利点がある。   As a method of measuring such fluorescence, there is a method of sampling fluorescence intensity at regular intervals. Since such a method is a simple method of discretely detecting fluorescence, there is an advantage that the circuit configuration of the radiation detector 51 can be simplified accordingly.

図１８の上段は、従来の蛍光の測定方法を説明するものである。シンチレータ５２に蛍光が発生すると、蛍光強度は急峻に立ち上がり、その後徐々に減少する。放射線検出器５１は、図１８の上段の点線で示す時点のときにおける瞬間の蛍光の強度を計測する。そして、シンチレータ５２にある時間幅をもって蛍光がどの程度の強さを有していたかを評価するときは、異なる瞬間で得られた蛍光の強度を積算することで得られた積算値が用いられる。この積算値が高いほど発生した蛍光は強いものであったということができる。   The upper part of FIG. 18 illustrates a conventional fluorescence measurement method. When fluorescence is generated in the scintillator 52, the fluorescence intensity rises sharply and then gradually decreases. The radiation detector 51 measures the instantaneous fluorescence intensity at the time indicated by the dotted line in the upper part of FIG. Then, when evaluating how strong the fluorescent light has in the scintillator 52 with a certain time width, an integrated value obtained by integrating the fluorescent intensities obtained at different moments is used. It can be said that the higher the integrated value, the stronger the generated fluorescence.

積算値を求めるに当たり瞬間の蛍光強度を何個足し合わせるかは、蛍光の検出に先立って予め決められられている。図１８の下段の例では、７個の瞬間の蛍光強度を足し合わせて積算値をえるような構成となっている（例えば、特許文献１参照）。   The number of instantaneous fluorescence intensities for obtaining the integrated value is determined in advance prior to fluorescence detection. The example in the lower part of FIG. 18 has a configuration in which the integrated value is obtained by adding the fluorescence intensity of seven moments (see, for example, Patent Document 1).

特開２００１−１０８７５０号公報JP 2001-108750 A

しかしながら、従来の放射線検出器には次のような問題点がある。
すなわち、従来の放射線検出器によれば、蛍光の強度によっては積算値を適切に算出することができない。 However, the conventional radiation detector has the following problems.
That is, according to the conventional radiation detector, the integrated value cannot be calculated appropriately depending on the intensity of the fluorescence.

シンチレータ５２に発生した蛍光が強いものであったとする。この様な強い蛍光は、通常の強さの蛍光に比べて完全に消滅するまで時間がかかる。この様な強い蛍光の強さを評価しようとして積算値を算出する場合を考える。積算値は、所定回数（図１８の説明では７回）だけ瞬間の蛍光強度を足し合わせて算出される。この回数は、通常の強さの蛍光を基準に決められたものである。   It is assumed that the fluorescence generated in the scintillator 52 is strong. Such strong fluorescence takes time to completely disappear compared to normal fluorescence. Consider a case where an integrated value is calculated in order to evaluate such strong fluorescence intensity. The integrated value is calculated by adding the instantaneous fluorescence intensity a predetermined number of times (seven times in the description of FIG. 18). This number of times is determined based on the normal intensity of fluorescence.

この様にして得られた積算値は蛍光の強度を正確に表していない。強い蛍光の積算値を算出するときに積算が途中で打ち切られてしまうからである。図１９の下段は強い蛍光の積算値を算出する場合を示している。積算値を算出するときに用いられた瞬間の蛍光強度のうち、最後のものに注目すると、この瞬間の蛍光強度は相当に高いものとなっており、これから蛍光が完全に消滅するまで更なる時間が必要である。しかし、積算値を算出するときには、これ以降の時点における瞬間の蛍光強度は加味されない。したがって、強い蛍光の積算値は低く見積もられてしまう。   The integrated value obtained in this way does not accurately represent the intensity of fluorescence. This is because when the integrated value of strong fluorescence is calculated, the integration is interrupted halfway. The lower part of FIG. 19 shows a case where the integrated value of strong fluorescence is calculated. Of the instantaneous fluorescence intensities used to calculate the integrated value, focusing on the last one, the fluorescence intensity at this moment is considerably high, and further time is required until the fluorescence completely disappears from now on. is necessary. However, when calculating the integrated value, the instantaneous fluorescence intensity at the subsequent time points is not taken into consideration. Therefore, the integrated value of strong fluorescence is estimated to be low.

また、シンチレータ５２に発生した蛍光が弱いものであったとする。この様な弱い蛍光は、通常の強さの蛍光に比べて速やかに消滅する。この様な弱い蛍光の強さを評価しようとして積算値を算出する場合を考える。積算値は、所定回数（図１８の説明では７回）だけ瞬間の蛍光強度を足し合わせて算出される。この回数は、通常の強さの蛍光を基準に決められたものである。   Further, it is assumed that the fluorescence generated in the scintillator 52 is weak. Such weak fluorescence disappears more quickly than normal intensity fluorescence. Consider a case where an integrated value is calculated in order to evaluate such weak fluorescence intensity. The integrated value is calculated by adding the instantaneous fluorescence intensity a predetermined number of times (seven times in the description of FIG. 18). This number of times is determined based on the normal intensity of fluorescence.

この様にして得られた積算値は蛍光の強度を正確に表していない。蛍光が既に消滅した後も瞬間の蛍光強度が積算に用いられているからである。蛍光が消滅した後の蛍光の測定値は０になるのが理想である。しかしながら実際はノイズ成分により０とはならない。蛍光が消滅したのに瞬間の蛍光強度の積算を続けるとこのノイズ成分を収集しながら積算値の算出がなされてしまう。したがって、弱い蛍光の積算値はノイズの影響を大きく受けた不正確なものとなる。   The integrated value obtained in this way does not accurately represent the intensity of fluorescence. This is because the instantaneous fluorescence intensity is used for integration even after the fluorescence has already disappeared. Ideally, the measured value of fluorescence after the fluorescence disappears becomes zero. However, in reality, it is not 0 due to the noise component. If the integration of the instantaneous fluorescence intensity is continued even after the fluorescence has disappeared, the integrated value is calculated while collecting this noise component. Therefore, the integrated value of weak fluorescence is inaccurate due to the large influence of noise.

この様な積算点数が固定となっていることで生じる不都合を解消できるものとして、パルス信号を積算する際に所定の閾値を設定しておき、積算の開始位置と終了位置とを決定する方式が放射線検出器とは別分野の分析装置等で使用されている。しかし、分析装置等がこのような方式を採用しているのは、多様なパルス形状に対応できるようにするのが目的である。放射線検出器の場合、パルス形状がほぼ一定であり、パルス同士の経時的間隔も長いので、積算を行う時間範囲を一定とした構成となっている。しかしこの様な構成は、上述のような積算の打ち切りにより蛍光強度が過小評価される問題や、ノイズ成分が足し合わされてしまう問題について何ら検討されていない。   In order to eliminate the inconvenience caused by such a fixed number of integration points, there is a method in which a predetermined threshold value is set when integrating pulse signals and the start position and end position of integration are determined. It is used in analyzers in a different field from radiation detectors. However, the purpose of the analysis apparatus and the like adopting such a method is to be able to cope with various pulse shapes. In the case of a radiation detector, the pulse shape is substantially constant, and the time interval between pulses is long, so that the time range for integration is constant. However, such a configuration has not been studied at all for the problem that the fluorescence intensity is underestimated due to the truncation of integration as described above and the problem that noise components are added.

本発明は、この様な事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、シンチレータに発生した蛍光の強弱によらず正確に積算値を算出することができる放射線検出器を提供することにある。   The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a radiation detector capable of accurately calculating an integrated value regardless of the intensity of fluorescence generated in a scintillator. is there.

本発明は上述の課題を解決するために次のような構成をとる。
すなわち、本発明に係る放射線検出器は、放射線を蛍光に変換するシンチレータと、放射線がシンチレータに入射することにより生じた蛍光が発してから減衰していく一連の過程において、各検出時点における蛍光の強度を示す時点強度データを連続的に出力するデータモニタ手段と、蛍光強度が閾値以上となっている時点強度データを積算して、シンチレータに発生した蛍光の強度を示す積算値を算出する積算手段とを備えることを特徴とするものである。 The present invention has the following configuration in order to solve the above-described problems.
That is, the radiation detector according to the present invention includes a scintillator that converts radiation into fluorescence, and a series of processes in which fluorescence generated by the incidence of radiation into the scintillator is attenuated and then attenuated. Data monitoring means for continuously outputting point intensity data indicating intensity, and integrating means for calculating the integrated value indicating the intensity of fluorescence generated in the scintillator by integrating the point intensity data when the fluorescence intensity is equal to or greater than the threshold value Are provided.

［作用・効果］本発明の放射線検出器によれば、シンチレータで発生した蛍光の強弱によらず常に正確な積算値を算出することができる。すなわち、本発明のような積算値の算出方法を採用すれば、シンチレータで蛍光が発生するごとに足し合わされる時点強度データの個数は、蛍光が強いほど増加する。時点強度データの足し合わせは、蛍光強度が閾値未満となるまで続けられるからである。この様にすることで、強い蛍光がシンチレータで発生した場合でも、蛍光が十分に消滅するまで時点強度データの足し合わせが継続されるので、強い蛍光の強度が過小評価されることがない。
また、本発明の積算手段は、信頼性が高い積算値が算出できる。積算値の算出に用いられる時点強度データは、閾値以上となっており、十分にＳ／Ｎ比が高く、信頼性も高いからである。本発明においては、Ｓ／Ｎ比が低く、信頼性が低い閾値未満の時点強度データは、積算値の算出には用いられない。 [Operation / Effect] According to the radiation detector of the present invention, an accurate integrated value can always be calculated regardless of the intensity of fluorescence generated in the scintillator. That is, if the method of calculating the integrated value as in the present invention is employed, the number of time intensity data added each time fluorescence is generated in the scintillator increases as the fluorescence increases. This is because the addition of the time point intensity data is continued until the fluorescence intensity becomes less than the threshold value. By doing so, even when strong fluorescence is generated in the scintillator, the addition of the time point intensity data is continued until the fluorescence is sufficiently extinguished, so that the intensity of the strong fluorescence is not underestimated.
Further, the integrating means of the present invention can calculate an integrated value with high reliability. This is because the point-in-time intensity data used for calculating the integrated value is equal to or higher than the threshold, has a sufficiently high S / N ratio, and has high reliability. In the present invention, the point intensity data having a low S / N ratio and a low reliability less than a threshold value is not used for calculating the integrated value.

また、上述の放射線検出器において、積算手段が参照する閾値は、データモニタ手段が出力する時点強度データにおけるノイズ成分がシグナル成分に対して増加するにつれて大きくなるように設定されればより望ましい。   In the above-described radiation detector, it is more desirable that the threshold value referred to by the integrating means is set so as to increase as the noise component in the time intensity data output from the data monitoring means increases with respect to the signal component.

［作用・効果］上述のように、閾値がデータモニタ手段が出力する時点強度データにおけるノイズ成分がシグナル成分に対して増加するにつれて大きくなるように設定されれば、時点強度データのノイズ成分が増加したとしても、より正確な積算値を算出することができる。   [Operation / Effect] As described above, if the threshold value is set so that the noise component in the point-in-time intensity data output from the data monitoring means increases as the signal component increases, the noise component in the point-in-time intensity data increases. Even if it does, more exact integrated value can be calculated.

また、上述の放射線検出器において、放射線がシンチレータに入射することにより生じた蛍光が発してから減衰していく一連の過程における蛍光の強度の極大値である波高値と蛍光の強度を示す積算値とが関連したテーブルを記憶する記憶手段と、データモニタ手段が出力する時点強度データを基に波高値を取得する波高値取得手段と、放射線がシンチレータに入射して生じた蛍光が減衰していく過程で放射線がシンチレータに再び入射し、減衰を続けていた蛍光の強度が再び高まる現象であるパイルアップの発生を時点強度データの経時変化を基に判定するパイルアップ発生判定手段と、パイルアップの発生が判定されると、波高値取得手段が取得したパイルアップ発生前の波高値に対応する積算値を記憶手段より読み出すことによりパイルアップした二つの蛍光のうちの先に生じた蛍光の積算値を推定する先発推定手段と、先発推定手段により推定された積算値を積算手段が算出した積算値から減ずることによりパイルアップした二つの蛍光のうちの後に生じた蛍光の積算値を推定する後発推定手段とを備えればより望ましい。   Further, in the above-described radiation detector, the peak value which is the maximum value of the fluorescence intensity and the integrated value indicating the fluorescence intensity in a series of processes in which the fluorescence generated by the radiation entering the scintillator is attenuated after being emitted. Storage means for storing a table related to the data, a peak value acquisition means for acquiring a peak value based on time point intensity data output from the data monitoring means, and fluorescence generated by radiation incident on the scintillator is attenuated In the process, a pile-up occurrence judging means for judging the occurrence of pile-up, which is a phenomenon in which radiation is incident again on the scintillator and the intensity of fluorescence that has been attenuated again increases, When the occurrence is determined, the accumulated value corresponding to the peak value before the pile-up occurrence acquired by the peak value acquiring unit is read out from the storage unit, and The starting estimation means for estimating the integrated value of the fluorescence generated earlier of the two fluorescences that have been uploaded, and two piled up by subtracting the integrated value estimated by the starting estimation means from the integrated value calculated by the integrating means It is more desirable to have late-estimation means for estimating the integrated value of fluorescence generated after the fluorescence.

［作用・効果］本発明の放射線検出器によれば、蛍光のパイルアップが発生したとしても正確な積算値を算出することができる。すなわち、パイルアップした二つの蛍光のうち先に生じた蛍光の積算値は、先に生じた蛍光の波高値に基づいて推定し、後に生じた蛍光の積算値は、パイルアップした二つの蛍光を区別せずに算出した積算値から先の蛍光の積算値の推定値を減算することで推定される。パイルアップした二つの蛍光を区別せずに算出した積算値は、本発明における積算手段によって得られたものであるので、従来の積算値の取得方法に比べて正確である。したがって、本発明によれば、後発の蛍光の積算値を正確に求めることができる。   [Operation / Effect] According to the radiation detector of the present invention, an accurate integrated value can be calculated even if fluorescence pileup occurs. That is, the integrated value of the fluorescence generated earlier among the two fluorescences piled up is estimated on the basis of the peak value of the fluorescence generated earlier, and the integrated value of the fluorescence generated later is calculated from the two fluorescences piled up. It is estimated by subtracting the estimated value of the previous fluorescence integrated value from the integrated value calculated without distinction. The integrated value calculated without distinguishing between the two piled-up fluorescences is obtained by the integrating means in the present invention, and is therefore more accurate than the conventional method for acquiring the integrated value. Therefore, according to the present invention, the integrated value of the subsequent fluorescence can be accurately obtained.

また、上述の放射線検出器において、記憶手段が記憶する積算値は、パイルアップが発生しない状態で放射線をシンチレータに照射することによりデータモニタ手段がモニタした蛍光の強度の経時変化を基に生成されればより望ましい。   Further, in the above-described radiation detector, the integrated value stored in the storage means is generated based on the change over time in the intensity of fluorescence monitored by the data monitor means by irradiating the scintillator with radiation in a state where no pile-up occurs. More desirable.

［作用・効果］上述の構成は、本発明の放射線検出器をより具体的に表している。記憶手段が記憶する積算値がパイルアップが発生しない状態で放射線を実測したものであれば、より正確に蛍光強度の経時変化を推定できる。先発の蛍光強度の推定の基準となる蛍光のタイムコースを生成する際にパイルアップが生じると、蛍光の経時変化が乱れてしまうからである。   [Operation / Effect] The above-described configuration more specifically represents the radiation detector of the present invention. If the integrated value stored in the storage means is an actual measurement of radiation in a state where no pile-up occurs, it is possible to estimate the change in fluorescence intensity with time more accurately. This is because if a pile-up occurs when generating a time course of fluorescence that is a reference for estimation of the previous fluorescence intensity, a change in fluorescence over time is disturbed.

また、上述の放射線検出器において、記憶手段が記憶する積算値は、積算手段により算出されたものであればより望ましい。   In the above-described radiation detector, the integrated value stored by the storage means is more preferably calculated by the integrating means.

［作用・効果］上述の構成は、本発明の放射線検出器をより具体的に表している。記憶手段が記憶する積算値は、積算手段により算出されたものであれば、より正確に積算値の推定が可能である。したがって、本発明によれば、先発の蛍光の積算値を正確に求めることができる。   [Operation / Effect] The above-described configuration more specifically represents the radiation detector of the present invention. If the integrated value stored in the storage means is calculated by the integrating means, the integrated value can be estimated more accurately. Therefore, according to the present invention, the integrated value of the starting fluorescence can be accurately obtained.

本発明の放射線検出器によれば、シンチレータで発生した蛍光の強弱によらず常に正確な積算値を算出することができる。すなわち、本発明のような積算値の算出方法を採用すれば、シンチレータで蛍光が発生するごとに足し合わされる時点強度データの個数は、蛍光が強いほど増加する。この様にすることで、強い蛍光の強度が過小評価されることがない。また、本発明の積算手段は、信頼性が高い積算値が算出できる。積算値の算出に用いられる時点強度データは、閾値以上となっており、十分にＳ／Ｎ比が高く、信頼性も高いからである。   According to the radiation detector of the present invention, an accurate integrated value can always be calculated regardless of the intensity of fluorescence generated in the scintillator. That is, if the method of calculating the integrated value as in the present invention is employed, the number of time intensity data added each time fluorescence is generated in the scintillator increases as the fluorescence increases. By doing so, the intensity of strong fluorescence is not underestimated. Further, the integrating means of the present invention can calculate an integrated value with high reliability. This is because the point-in-time intensity data used for calculating the integrated value is equal to or higher than the threshold, has a sufficiently high S / N ratio, and has high reliability.

実施例１に係る放射線検出器の全体構成を説明する機能ブロック図である。1 is a functional block diagram illustrating an overall configuration of a radiation detector according to Embodiment 1. FIG. 実施例１に係るシンチレータで発生する蛍光について説明する模式図である。3 is a schematic diagram illustrating fluorescence generated in the scintillator according to Example 1. FIG. 実施例１に係る時点強度データについて説明する模式図である。It is a schematic diagram explaining the time point intensity data according to the first embodiment. 実施例１に係る積算部の動作について説明する模式図である。FIG. 6 is a schematic diagram for explaining an operation of an integrating unit according to the first embodiment. 実施例１に係る時点強度データについて説明する模式図である。It is a schematic diagram explaining the time point intensity data according to the first embodiment. 実施例１に係る積算部の動作について説明する模式図である。FIG. 6 is a schematic diagram for explaining an operation of an integrating unit according to the first embodiment. 実施例１に係る時点強度データについて説明する模式図である。It is a schematic diagram explaining the time point intensity data according to the first embodiment. 実施例１に係る積算部の動作について説明する模式図である。FIG. 6 is a schematic diagram for explaining an operation of an integrating unit according to the first embodiment. 実施例２に係る放射線検出器の全体構成を説明する機能ブロック図である。It is a functional block diagram explaining the whole structure of the radiation detector concerning Example 2. FIG. 実施例２に係る蛍光のパイルアップについて説明する模式図である。FIG. 10 is a schematic diagram illustrating fluorescence pileup according to Example 2. 実施例２に係る蛍光のパイルアップについて説明する模式図である。FIG. 10 is a schematic diagram illustrating fluorescence pileup according to Example 2. 実施例２に係るパイルアップ発生判別部の動作について説明する模式図である。It is a schematic diagram explaining the operation | movement of the pileup generation | occurrence | production determination part which concerns on Example 2. FIG. 実施例２に係る波高値取得部の動作について説明する模式図である。It is a schematic diagram explaining operation | movement of the peak value acquisition part which concerns on Example 2. FIG. 実施例２に係る先発推定部の動作について説明する模式図である。It is a schematic diagram explaining operation | movement of the advance estimation part which concerns on Example 2. FIG. 実施例２に係る先発推定部の動作について説明する模式図である。It is a schematic diagram explaining operation | movement of the advance estimation part which concerns on Example 2. FIG. 実施例２に係る積算部の動作について説明する模式図である。FIG. 10 is a schematic diagram for explaining an operation of an integrating unit according to the second embodiment. 従来に係る放射線検出器の構成を説明する模式図である。It is a schematic diagram explaining the structure of the radiation detector which concerns on the past. 従来に係る放射線検出器の動作を説明する模式図である。It is a schematic diagram explaining operation | movement of the radiation detector which concerns on the past. 従来に係る放射線検出器の問題点を説明する模式図である。It is a schematic diagram explaining the problem of the radiation detector which concerns on the past.

以降、本発明に係る放射線検出器の実施例について説明する。γ線は放射線の一例である。   Hereinafter, embodiments of the radiation detector according to the present invention will be described. Gamma rays are an example of radiation.

＜放射線検出器の全体構成＞
図１に示すように、実施例１に係る放射線検出器１は、シンチレータ結晶Ｃが縦横に配列されて構成されたシンチレータ２と、シンチレータ２の下面に設けられ、シンチレータ２から発する蛍光を検知する光検出器３と、シンチレータ２と光検出器３との間に介在する位置に配置されたライトガイド４とを備える。シンチレータ結晶Ｃの各々は、Ｃｅが拡散したＬｕ２（１−Ｘ）Ｙ２ＸＳｉＯ５（以下、ＬＹＳＯとよぶ）によって構成されている。シンチレータ２に放射線が入射すると、放射線は蛍光に変換される。 <Overall configuration of radiation detector>
As shown in FIG. 1, the radiation detector 1 according to the first embodiment is provided with a scintillator 2 configured by arranging scintillator crystals C vertically and horizontally, and a lower surface of the scintillator 2, and detects fluorescence emitted from the scintillator 2. The light detector 3 and the light guide 4 arrange | positioned in the position interposed between the scintillator 2 and the light detector 3 are provided. Each of the scintillator crystals C is composed of Lu 2 (1-X) Y 2X SiO 5 (hereinafter referred to as LYSO ) in which Ce is diffused. When radiation enters the scintillator 2, the radiation is converted into fluorescence.

光検出器３は、シンチレータ２で生じた蛍光を検出する。この光検出器３は、位置弁別機能を有しており、シンチレータ２で生じた蛍光がどのシンチレータ結晶Ｃに由来するかを弁別することができるようになっている。 ライトガイド４は、シンチレータ２で生じた蛍光を光検出器３に導くために設けられている。したがって、ライトガイド４は、シンチレータ２と光検出器３とに光学的に結合されている。   The photodetector 3 detects the fluorescence generated by the scintillator 2. The photodetector 3 has a position discriminating function, and can discriminate which scintillator crystal C the fluorescence generated in the scintillator 2 is derived from. The light guide 4 is provided to guide the fluorescence generated in the scintillator 2 to the photodetector 3. Therefore, the light guide 4 is optically coupled to the scintillator 2 and the photodetector 3.

データモニタ部１１は、光検出器３に等間隔にサンプリング信号を送出する。このサンプリング信号は、光検出器３にデータを送出する命令となっており、光検出器３は、サンプリング信号が送出されるごとに蛍光の検出信号をデータモニタ部１１に算出する。このように、光検出器３が蛍光を検出する状況によらないで一定の時間幅で蛍光の発生をモニタする方式をフリーラン方式と呼ぶ。データモニタ部１１は、フリーラン方式で時点強度データｄをモニタする。データモニタ部１１は、各検出時点における蛍光の強度を示す時点強度データｄを連続的に出力する。データモニタ部１１は、本発明のデータモニタ手段に相当する。   The data monitor unit 11 sends sampling signals to the photodetector 3 at equal intervals. This sampling signal is a command to send data to the photodetector 3, and the photodetector 3 calculates a fluorescence detection signal to the data monitor unit 11 every time the sampling signal is sent. In this way, a method of monitoring the generation of fluorescence in a certain time width without depending on the situation in which the photodetector 3 detects fluorescence is called a free run method. The data monitor unit 11 monitors the time intensity data d by a free run method. The data monitor unit 11 continuously outputs time point intensity data d indicating the intensity of fluorescence at each detection time point. The data monitor unit 11 corresponds to the data monitor means of the present invention.

光検出器３が出力する蛍光の検出信号（出力データ）は、実体としてはアナログデータとなっている。データモニタ部１１は、光検出器３の出力データを取得すると、これをデジタル化して蛍光の強度を示す時点強度データｄを生成する。時点強度データｄは、次々とデータモニタ部１１に入力される光検出器３の出力データを基に経時的に生成される。従って、データモニタ部１１は、時点強度データｄを経時的にモニタしているということになる。このデータモニタ部１１が出力する時点強度データｄは、ある時点における瞬間的なシンチレータ発光の強度を表している。この時点強度データｄがシンチレータ２で発生した蛍光の強度を評価する上で必要となる。   The fluorescence detection signal (output data) output from the photodetector 3 is analog data in nature. When the data monitor unit 11 obtains the output data of the photodetector 3, it digitizes it and generates time point intensity data d indicating the fluorescence intensity. The point-in-time intensity data d is generated with time based on the output data of the photodetector 3 that is successively input to the data monitor unit 11. Therefore, the data monitor unit 11 monitors the time point intensity data d over time. The time intensity data d output from the data monitor unit 11 represents the instantaneous intensity of scintillator light emission at a certain time. The intensity data d at this time is necessary for evaluating the intensity of the fluorescence generated in the scintillator 2.

時点強度データｄは、そのままではシンチレータ２の蛍光の強度の評価には用いることができない。その理由について説明する。図２は、シンチレータ２に蛍光が発したときに、光の強度が経時的にどのように変化するかを表している。１つのγ線光子がシンチレータ２に入射すると、それがシンチレータ２で蛍光に変換される。その蛍光が発光する様子は、時間的な幅を有している。すなわち、蛍光が発生すると、シンチレータが次第に強く発光するようになり、それから時間をかけて発光が減衰していく。このように、シンチレータ２で蛍光が発生すると、シンチレータ２の発光が収まるまである程度の時間を要するのである。なお、図２中のＢは、シンチレータ２の発光が始まる前の発光強度である基底状態を表している。時点強度データｄがこの基底状態にあるときの蛍光強度は０であることが望ましいが、実際はノイズの影響により０とはならない。   The time point intensity data d cannot be used for evaluating the intensity of the fluorescence of the scintillator 2 as it is. The reason will be described. FIG. 2 shows how the intensity of light changes with time when fluorescence is emitted to the scintillator 2. When one γ-ray photon enters the scintillator 2, it is converted into fluorescence by the scintillator 2. The manner in which the fluorescence is emitted has a temporal width. That is, when fluorescence is generated, the scintillator gradually emits light, and then the light is attenuated over time. Thus, when fluorescence is generated in the scintillator 2, it takes a certain amount of time until the light emitted from the scintillator 2 is stopped. Note that B in FIG. 2 represents the ground state, which is the emission intensity before the scintillator 2 starts to emit light. Although it is desirable that the fluorescence intensity when the point-in-time intensity data d is in the ground state is 0, in reality, it is not 0 due to the influence of noise.

シンチレータ２に発生する蛍光は時間的な幅を有しているので、シンチレータ２で生じた蛍光の強さを評価するには、工夫が必要である。すなわち、データモニタ部１１が出力する時点強度データｄは、ある時点における瞬間的なシンチレータ発光の強度を表しているにすぎないからである。したがって、シンチレータ２が蛍光で発光している間にデータモニタ部１１が出力した時点強度データｄは、蛍光が強まり出した時点で測定されたものかも知れないし、蛍光が最高に強くなった時点で測定されたのかも知れない。または、時点強度データｄは、蛍光が減衰している時点で測定されたのかも知れない。このように、単一の時点強度データｄだけでは、シンチレータ２で生じた蛍光の強さを評価できない。   Since the fluorescence generated in the scintillator 2 has a temporal width, a device is required to evaluate the intensity of the fluorescence generated in the scintillator 2. That is, the point-in-time intensity data d output from the data monitor unit 11 merely represents the instantaneous intensity of scintillator light emission at a certain point in time. Therefore, the point-in-time intensity data d output from the data monitor unit 11 while the scintillator 2 emits fluorescence may be measured at the point when the fluorescence starts to increase, or when the fluorescence becomes the strongest. It may have been measured. Alternatively, the time point intensity data d may be measured at the time point when the fluorescence is attenuated. As described above, the intensity of the fluorescence generated in the scintillator 2 cannot be evaluated only with the single time point intensity data d.

そこで、放射線検出器１は、経時的に出力される時点強度データｄを積算して積算値Ｓを算出するようにしている。この積算値Ｓは、１つの蛍光が発生して強まりだし、最高に達した後徐々に減衰していく各場面で測定された複数の時点強度データｄを足し合わせることで取得されるものである。この様な積算値Ｓの算出は、積算部１５が行う。積算部１５には、データモニタ部１１から時点強度データｄが経時的に送られてきている。積算部１５は、これらの時点強度データｄのうち、何個かを足し合わせることで積算値Ｓを取得する。積算部１５は、本発明の積算手段に相当する。   Therefore, the radiation detector 1 calculates the integrated value S by integrating the time intensity data d output over time. This integrated value S is acquired by adding together a plurality of time point intensity data d measured in each scene where one fluorescence is generated and begins to increase and then gradually decreases after reaching the maximum. . The calculation of the integrated value S is performed by the integrating unit 15. The time point intensity data d is sent from the data monitor unit 11 to the integrating unit 15 over time. The integrating unit 15 acquires the integrated value S by adding some of the time point intensity data d. The integrating unit 15 corresponds to the integrating unit of the present invention.

図３は、シンチレータ２に蛍光が生じたときに出力される時点強度データｄと時間との関係を表している。時点強度データｄは、所定の時間ｔが経過する度にデータモニタ部１１により取得され、積算部１５に送出される。   FIG. 3 shows the relationship between time point intensity data d output when fluorescence occurs in the scintillator 2 and time. The point-in-time intensity data d is acquired by the data monitor unit 11 and sent to the integrating unit 15 every time a predetermined time t elapses.

＜本発明における特徴的な構成＞
本発明は、積算部１５が積算値Ｓを算出するごとに足し合わせる時点強度データｄの個数を変化させることに特徴がある。すなわち、シンチレータ２で蛍光が発生したときに積算部１５が積算値Ｓの算出に用いた時点強度データｄの個数は、次にシンチレータ２で蛍光が発生したときに積算部１５が積算値Ｓの算出に用いた時点強度データｄの個数と同じであるとは限らないのである。このように足し合わせる時点強度データｄを可変とすることで、積算値Ｓの信頼性を高めることができる。 <Characteristic configuration in the present invention>
The present invention is characterized in that the number of time-point intensity data d to be added each time the integration unit 15 calculates the integration value S is changed. That is, the number of point-in-time intensity data d used by the integrating unit 15 to calculate the integrated value S when the fluorescence is generated in the scintillator 2 is the same as that of the integrated value S when the fluorescent light is next generated in the scintillator 2. This is not necessarily the same as the number of point-in-time intensity data d used for the calculation. The reliability of the integrated value S can be improved by making the time point intensity data d to be added variable in this way.

積算部１５が積算値Ｓを算出する際に時点強度データｄを足し合わせるかどうかの判断は、閾値ａにより判断される。すなわち、積算部１５は、時点強度データｄのうち強度が閾値ａよりも小さいものは、破棄し、積算値Ｓの算出に用いない。そして、時点強度データｄのうち強度が閾値ａ以上のものは、積算値Ｓの算出に用いる。   Whether or not the time point intensity data d is added when the integrating unit 15 calculates the integrated value S is determined by the threshold value a. That is, the integrating unit 15 discards the point intensity data d whose intensity is smaller than the threshold value a and does not use it for calculating the integrated value S. The time intensity data d whose intensity is equal to or greater than the threshold value a is used to calculate the integrated value S.

積算部１５が行う実際の動作としては、データモニタ部１１より出力される時点強度データｄが閾値ａ未満となっている状態が連続する場合、何も行わず待機し、時点強度データｄが閾値ａ以上となったところで積算値Ｓの算出を開始し、以降、時点強度データｄの足し合わせを続ける。そして、時点強度データｄが閾値ａに満たなくなったときには、その閾値ａ未満の時点強度データｄの足し合わせを行わず、そのまま積算値Ｓの算出を終了する。   As an actual operation performed by the integrating unit 15, when the state in which the time point intensity data d output from the data monitor unit 11 is less than the threshold value a continues, nothing is performed and the time point intensity data d is set to the threshold value. The calculation of the integrated value S is started when a is equal to or greater than a, and thereafter the addition of the time point intensity data d is continued. When the point-in-time intensity data d does not reach the threshold value a, the point-in-time intensity data d less than the threshold value a is not added, and the calculation of the integrated value S is finished as it is.

図４においては、閾値ａ以上となっている時点強度データｄは、時点強度データｄ３〜ｄ７である。したがって、積算部１５は、図４における閾値ａ未満の時点強度データｄ１，ｄ２，ｄ８，ｄ９，ｄ１０は破棄し、閾値ａ以上の時点強度データｄ３〜ｄ７を足し合わせる。この様な足し合わせによって得られるのが積算値Ｓである。このように、積算部１５は、蛍光強度が閾値ａ以上となっている時点強度データｄを積算して、シンチレータ２に発生した蛍光の強度を示す積算値Ｓを算出する。   In FIG. 4, the point-in-time intensity data d that is greater than or equal to the threshold value a is point-in-time intensity data d3 to d7. Therefore, the integration unit 15 discards the point-in-time intensity data d1, d2, d8, d9, and d10 less than the threshold value a in FIG. 4 and adds the point-intensity data d3 to d7 that are equal to or greater than the threshold value a. The integrated value S is obtained by such addition. As described above, the integrating unit 15 integrates the time point intensity data d at which the fluorescence intensity is equal to or greater than the threshold value a, and calculates the integrated value S indicating the intensity of the fluorescence generated in the scintillator 2.

この様な積算部１５が足し合わせる時点強度データｄの個数はシンチレータ２で生じた蛍光の強さによって変化するのでこの様子について説明する。   The number of pieces of point-intensity data d added by the integrating unit 15 will vary depending on the intensity of the fluorescence generated in the scintillator 2, and this will be described.

＜シンチレータ２で生じた蛍光が強い場合＞
図５は、シンチレータ２で生じた蛍光がより強かったときを表している。このような蛍光がシンチレータ２で発生すると消滅するのには、より長い時間が必要である。図６は、この様な場合の積算部１５の動作を説明している。図６において、閾値ａ以上となっている時点強度データｄは、時点強度データｄ２〜ｄ５０である。したがって、積算部１５は、図６における閾値ａ未満の時点強度データｄ１，ｄ５１は破棄し、閾値ａ以上の時点強度データｄ２〜ｄ５０を足し合わせる。この様な足し合わせによって得られるのが積算値Ｓである。この様に、シンチレータ２で生じた蛍光が強いと、それだけ閾値ａ以上の時点強度データｄの個数が増え、積算値Ｓを算出する時に用いられる時点強度データｄの個数は増加する。 <When the fluorescence generated by the scintillator 2 is strong>
FIG. 5 shows the case where the fluorescence generated in the scintillator 2 was stronger. When such fluorescence is generated in the scintillator 2, it takes longer time to disappear. FIG. 6 illustrates the operation of the integrating unit 15 in such a case. In FIG. 6, the time point intensity data d that is equal to or greater than the threshold value a is point-in-time intensity data d2 to d50. Therefore, the integrating unit 15 discards the time point intensity data d1 and d51 less than the threshold value a in FIG. The integrated value S is obtained by such addition. In this way, when the fluorescence generated in the scintillator 2 is strong, the number of time-point intensity data d that is equal to or greater than the threshold value a increases, and the number of time-point intensity data d used when calculating the integrated value S increases.

このとき、積算部１５は、Ｓ／Ｎ比が十分に高い時点強度データｄの全てを足し合わせて積算値Ｓを算出している。このとき算出に用いられた時点強度データｄは、足し合わせることでより積算値Ｓの正確性に寄与するものである。図５のように強い蛍光が発生した場合、蛍光の消失に時間を要する。この様な事情があっても、積算部１５は、有効な時点強度データｄを全て積算値Ｓの算出に用いる構成となっている。したがって、積算部１５は、正確な積算値Ｓの算出をすることができる。   At this time, the integrating unit 15 calculates the integrated value S by adding all the time point intensity data d having a sufficiently high S / N ratio. The point-in-time intensity data d used for the calculation at this time contributes to the accuracy of the integrated value S by adding together. When strong fluorescence occurs as shown in FIG. 5, it takes time to disappear the fluorescence. Even under such circumstances, the integrating unit 15 is configured to use all the effective time point intensity data d for calculating the integrated value S. Therefore, the integration unit 15 can calculate the accurate integration value S.

＜シンチレータ２で生じた蛍光が弱い場合＞
図７は、シンチレータ２で生じた蛍光がより弱かったときを表している。このような蛍光がシンチレータ２で発生すると消滅するのは、より短い時間で済む。図８は、この様な場合の積算部１５の動作を説明している。図８において、閾値ａ以上となっている時点強度データｄは、時点強度データｄ３〜ｄ５である。したがって、積算部１５は、図６における閾値ａ未満の時点強度データｄ１，ｄ２，ｄ６〜ｄ１０は破棄し、閾値ａ以上の時点強度データｄ３〜ｄ５を足し合わせる。この様な足し合わせによって得られるのが積算値Ｓである。この様に、シンチレータ２で生じた蛍光が弱いとそれだけ、閾値ａ以上の時点強度データｄの個数が減少し、積算値Ｓを算出する時に用いられる時点強度データｄの個数は減少する。 <When the fluorescence generated in the scintillator 2 is weak>
FIG. 7 shows the case where the fluorescence generated in the scintillator 2 was weaker. When such fluorescence is generated in the scintillator 2, it takes a shorter time to disappear. FIG. 8 illustrates the operation of the integrating unit 15 in such a case. In FIG. 8, the time point intensity data d that is equal to or greater than the threshold value a is point intensity data d3 to d5. Therefore, the integrating unit 15 discards the time point intensity data d1, d2, d6 to d10 below the threshold value a in FIG. 6, and adds the time point intensity data d3 to d5 above the threshold value a. The integrated value S is obtained by such addition. As described above, the weaker the fluorescence generated in the scintillator 2, the smaller the number of time-point intensity data d above the threshold value a, and the number of time-point intensity data d used when calculating the integrated value S is decreased.

このとき、積算部１５は、Ｓ／Ｎ比が低すぎる時点強度データｄを足し合わせないで積算値Ｓを算出している。図７のように弱い蛍光が発生した場合、蛍光はすぐに消失する。この様な事情があっても、積算部１５は、Ｓ／Ｎ比が低すぎて無効な時点強度データｄを積算値Ｓの算出に用いない構成となっている。したがって、積算部１５は、正確な積算値Ｓの算出をすることができる。   At this time, the integrating unit 15 calculates the integrated value S without adding the point-in-time intensity data d whose S / N ratio is too low. When weak fluorescence occurs as shown in FIG. 7, the fluorescence disappears immediately. Even under such circumstances, the integrating unit 15 is configured not to use the invalid time point intensity data d for calculating the integrated value S because the S / N ratio is too low. Therefore, the integration unit 15 can calculate the accurate integration value S.

閾値ａ未満の時点強度データｄが無効である点について説明する。閾値ａは、時点強度データｄの信頼性を表している。時点強度データｄが閾値ａに満たない場合、時点強度データｄはＳ／Ｎ比が低すぎることを表している。このような時点強度データｄは、僅かなシグナル成分と相当に大きいノイズ成分の両方を含んでいる。このようなシグナル成分に対するノイズ成分の割合が多い時点強度データｄを積算値Ｓに足し合わせてしまうと、僅かなシグナル成分と相当に大きいノイズ成分の両方が積算値Ｓに足し込まれてしまう。このような時点強度データｄは、むしろ積算値Ｓに足し合わせない方が正確な積算値Ｓを算出する上で有利である。そこで、積算部１５は、閾値ａに満たない時点強度データｄを積算値Ｓに足し合わせないような構成となっている。   The point that the time-point intensity data d less than the threshold value a is invalid will be described. The threshold value a represents the reliability of the time point intensity data d. When the time point intensity data d is less than the threshold value a, the time point intensity data d indicates that the S / N ratio is too low. Such point-in-time intensity data d includes both a slight signal component and a considerably large noise component. If the point-in-time intensity data d having a large ratio of the noise component to the signal component is added to the integrated value S, both a small signal component and a considerably large noise component are added to the integrated value S. It is advantageous to calculate such an integrated value S that the point-intensity data d is not added to the integrated value S. Therefore, the integrating unit 15 is configured not to add the point-in-time intensity data d that is less than the threshold value a to the integrated value S.

したがって、放射線検出の状況により、データモニタ部１１が出力する時点強度データｄにより多くのノイズが含まれるようになった場合は、閾値ａは大きくなるように設定される。この様にすることで、例えデータモニタ部１１から出力されるノイズ成分が大きくなったとしても、Ｓ／Ｎ比が低すぎる時点強度データｄを確実に排除して確実に正確な積算値Ｓを算出することができる。積算部１５が参照する閾値ａは、データモニタ部１１が出力する時点強度データｄにおけるノイズ成分がシグナル成分に対して増加するにつれて大きくなるように設定されている。   Therefore, when more noise is included in the point-in-time intensity data d output from the data monitor unit 11 due to the radiation detection situation, the threshold value a is set to be large. By doing so, even if the noise component output from the data monitor unit 11 becomes large, it is possible to surely eliminate the point-in-time intensity data d whose S / N ratio is too low, and to ensure an accurate integrated value S. Can be calculated. The threshold value a referred to by the integrating unit 15 is set so as to increase as the noise component in the time intensity data d output from the data monitoring unit 11 increases with respect to the signal component.

＜放射線検出器が有するその他の構成＞
放射線検出器１は、各部を統括的に制御する主制御部２１を備えている。この主制御部２１は、ＣＰＵによって構成され、各種プログラムを実行することにより、各部１１，１５を実現する。なお、上述の各部はそれらを担当する制御装置に分割されて実現されてもよい。また、記憶部３５は、放射線検出器１の制御に関する閾値、テーブル等の一切を記憶する。記憶部３５は、本発明の記憶手段に相当する。 <Other configuration of radiation detector>
The radiation detector 1 includes a main control unit 21 that controls each unit in an integrated manner. The main control unit 21 is constituted by a CPU, and realizes the units 11 and 15 by executing various programs. In addition, each above-mentioned part may be divided | segmented and implement | achieved by the control apparatus which takes charge of them. In addition, the storage unit 35 stores all threshold values, tables, and the like related to the control of the radiation detector 1. The storage unit 35 corresponds to the storage unit of the present invention.

以上のように、本発明の放射線検出器１によれば、シンチレータ２で発生した蛍光の強弱によらず常に正確な積算値Ｓを算出することができる。すなわち、本発明のような積算値Ｓの算出方法を採用すれば、シンチレータ２で蛍光が発生するごとに足し合わされる時点強度データｄの個数は、蛍光が強いほど増加する。時点強度データｄの足し合わせは、蛍光強度が閾値未満となるまで続けられるからである。この様にすることで、強い蛍光がシンチレータ２で発生した場合でも、蛍光が十分に消滅するまで時点強度データｄの足し合わせが継続されるので、強い蛍光の強度が過小評価されることがない。   As described above, according to the radiation detector 1 of the present invention, an accurate integrated value S can always be calculated regardless of the intensity of fluorescence generated in the scintillator 2. That is, if the method for calculating the integrated value S as in the present invention is employed, the number of point-in-time intensity data d added each time fluorescence is generated in the scintillator 2 increases as the fluorescence increases. This is because the addition of the time point intensity data d is continued until the fluorescence intensity becomes less than the threshold value. In this way, even when strong fluorescence is generated in the scintillator 2, the addition of the point intensity data d is continued until the fluorescence is sufficiently extinguished, so that the intensity of the strong fluorescence is not underestimated. .

また、本発明の積算部１５は、信頼性が高い積算値Ｓが算出できる。積算値Ｓの算出に用いられる時点強度データｄは、閾値以上となっており、十分にＳ／Ｎ比が高く、信頼性も高いからである。本発明においては、Ｓ／Ｎ比が低く、信頼性が低い閾値未満の時点強度データｄは、積算値Ｓの算出には用いられない。   Further, the integrating unit 15 of the present invention can calculate the integrated value S with high reliability. This is because the point-in-time intensity data d used for calculating the integrated value S is equal to or higher than the threshold, has a sufficiently high S / N ratio, and has high reliability. In the present invention, the point-intensity data d having a low S / N ratio and low reliability and less than a threshold value is not used for calculating the integrated value S.

上述のように、閾値がデータモニタ部１１が出力する時点強度データｄにおけるノイズ成分がシグナル成分に対して増加するにつれて大きくなるように設定されれば、時点強度データｄのノイズ成分が増加したとしても、より正確な積算値Ｓを算出することができる。   As described above, if the threshold is set to increase as the noise component in the time point intensity data d output from the data monitor unit 11 increases with respect to the signal component, the noise component of the point intensity data d is assumed to have increased. Also, the more accurate integrated value S can be calculated.

続いて実施例２に係る放射線検出器について説明する。実施例２に係る放射線検出器は、図９に示すように、実施例１で説明した放射線検出器と同様な構成となっているが、パイルアップ発生判別部１２，波高値取得部１３，先発推定部１４および後発推定部１６とを備えている点が実施例１の放射線検出器とは異なる。これら各部１２，１３，１４は、蛍光が重なり合う現象であるパイルアップを考慮して設けられた構成である。パイルアップ発生判別部１２は、本発明のパイルアップ発生判定手段に相当し、波高値取得部１３は、本発明の波高値取得手段に相当する。先発推定部１４は、本発明の先発推定手段に相当すし、後発推定部１６は、本発明の後発推定手段に相当する。   Next, a radiation detector according to the second embodiment will be described. As shown in FIG. 9, the radiation detector according to the second embodiment has the same configuration as that of the radiation detector described in the first embodiment, but includes a pile-up occurrence determination unit 12, a peak value acquisition unit 13, a starter. The point which is provided with the estimation part 14 and the late estimation part 16 differs from the radiation detector of Example 1. FIG. Each of these units 12, 13, and 14 has a configuration provided in consideration of pileup, which is a phenomenon in which fluorescence overlaps. The pile-up occurrence determination unit 12 corresponds to a pile-up occurrence determination unit of the present invention, and the peak value acquisition unit 13 corresponds to a peak value acquisition unit of the present invention. The advance estimation unit 14 corresponds to the advance estimation unit of the present invention, and the late estimation unit 16 corresponds to the subsequent estimation unit of the present invention.

実施例２の主制御部２１は、ＣＰＵによって構成され、各種プログラムを実行することにより、各部１１，１２，１３，１４，１５，１６を実現する。なお、上述の各部はそれらを担当する制御装置に分割されて実現されてもよい。   The main control unit 21 according to the second embodiment is configured by a CPU, and realizes the respective units 11, 12, 13, 14, 15, and 16 by executing various programs. In addition, each above-mentioned part may be divided | segmented and implement | achieved by the control apparatus which takes charge of them.

＜蛍光のパイルアップについて＞
各部１２，１３，１４の動作説明に先立ち、蛍光のパイルアップについて説明する。図１０は、放射線検出器１が放射線を一度だけ検出した場合の時点強度データｄの経時変化を表している。放射線がシンチレータ２に入射すると、図１０に示すように蛍光の強度が増加し、最大に達する。そして、蛍光の強度は、蛍光の強度が増加する時間よりも長い時間をかけて徐々に減衰する。 <About fluorescence pile-up>
Prior to the description of the operation of each of the units 12, 13, and 14, the fluorescence pile-up will be described. FIG. 10 shows the change over time of the time point intensity data d when the radiation detector 1 detects the radiation only once. When radiation is incident on the scintillator 2, the intensity of fluorescence increases as shown in FIG. Then, the fluorescence intensity gradually attenuates over a longer time than the time when the fluorescence intensity increases.

図１１は、放射線検出器１が放射線を二度検出した場合の時点強度データｄの経時変化を表している。まず、１回目の放射線がシンチレータ２に入射すると、図１０で説明した蛍光強度の増減が生じる。したがって、図１１で示す蛍光強度の経時変化は、蛍光が発し始める時点Ｔ０から時点Ｔ１までの間は図１０と同様の挙動を示す。ここで、時点Ｔ１のときに再び放射線がシンチレータ２に入射したとする。すなわち、蛍光が十分に減衰しないうちに２回目の放射線がシンチレータ２に入射してしまったのである。すると、図１１に示すようにこのまま減衰するはずであった蛍光の強度が時点Ｔ１から再び高まることになる。   FIG. 11 shows the change over time of the time point intensity data d when the radiation detector 1 detects radiation twice. First, when the first-time radiation enters the scintillator 2, the fluorescence intensity described with reference to FIG. Therefore, the time-dependent change in the fluorescence intensity shown in FIG. 11 shows the same behavior as in FIG. 10 from the time T0 to the time T1 when the fluorescence starts to be emitted. Here, it is assumed that radiation is incident on the scintillator 2 again at time T1. That is, the second-time radiation has entered the scintillator 2 before the fluorescence is sufficiently attenuated. Then, as shown in FIG. 11, the intensity of the fluorescence that should have been attenuated as it is increases from time T1 again.

このように放射線がシンチレータ２に入射して生じた蛍光が減衰していく過程で放射線がシンチレータ２に再び入射し、減衰を続けていた蛍光の強度が再び高まる現象を蛍光のパイルアップと呼ぶ。つまり、短い時間に２つの放射線がシンチレータ２に入射すると、蛍光のパイルアップが生じるというわけである。したがって、シンチレータ２の蛍光が十分に消滅した後に次の蛍光がシンチレータ２に生じたとしても、これはパイルアップとは言わないのである。   A phenomenon in which radiation is incident on the scintillator 2 again in the process in which the fluorescence generated when the radiation is incident on the scintillator 2 is attenuated and the intensity of the fluorescence that has been attenuated is increased again is called fluorescence pile-up. That is, if two radiations are incident on the scintillator 2 in a short time, a pileup of fluorescence occurs. Therefore, even if the next fluorescence is generated in the scintillator 2 after the fluorescence of the scintillator 2 is sufficiently extinguished, this is not a pile-up.

この様なパイルアップが生じると、データモニタ部１１が出力する時点強度データｄが乱れる。正確な放射線検出には、この乱れを取り除く必要がある。そこで、実施例２の構成によれば、パイルアップして重なった二つの蛍光を分離する構成を備えている。これを実現するのが、実施例２の放射線検出器１に備えられている各部１２，１３，１４である。以降、これらの動作について順を追って説明する。   When such pile-up occurs, the point-in-time intensity data d output from the data monitor unit 11 is disturbed. This disturbance needs to be removed for accurate radiation detection. So, according to the structure of Example 2, it has the structure which isolate | separates two fluorescence which piled up and overlapped. This is realized by the units 12, 13, and 14 provided in the radiation detector 1 of the second embodiment. Hereinafter, these operations will be described in order.

＜パイルアップ発生判別部１２の動作＞
パイルアップ発生判別部１２は、蛍光のパイルアップの発生を時点強度データｄの経時変化を基に判定する。以降、その具体的な動作について説明する。パイルアップ発生判別部１２には、データモニタ部１１より時点強度データｄが逐次送出されている。これにより、パイルアップ発生判別部１２は、時点強度データｄの経時変化を知ることができる。 <Operation of the pile-up occurrence determination unit 12>
The pile-up occurrence determination unit 12 determines the occurrence of fluorescence pile-up based on the temporal change of the time point intensity data d. Hereinafter, the specific operation will be described. The point-in-time intensity data d is sequentially sent from the data monitor unit 11 to the pile-up occurrence determination unit 12. Thereby, the pile-up occurrence determination unit 12 can know the change with time of the time-point intensity data d.

このパイルアップ発生判別部１２が動作するのに際し、閾値ｎを用いる。この閾値ｎは、記憶部３５に記憶されている設定値であり、パイルアップ発生判別部１２は、記憶部３５より閾値ｎを示すデータを読み出して動作する。記憶部３５は、本発明の記憶手段に相当する。   The threshold value n is used when the pile-up occurrence determination unit 12 operates. The threshold value n is a set value stored in the storage unit 35, and the pile-up occurrence determination unit 12 operates by reading data indicating the threshold value n from the storage unit 35. The storage unit 35 corresponds to the storage unit of the present invention.

図１２は、パイルアップ発生判別部１２の動作を表している。パイルアップ発生判別部１２は、データモニタ部１１が出力した時点強度データｄの各々について、強度と、強度の微分値とを取得する。そして、パイルアップ発生判別部１２は、特定の条件が揃ったときに図１１で説明した蛍光のパイルアップが生じたと判別する。その条件とは、時点強度データｄの経時変化の極小値が閾値ｎ以上となっているかどうかである。具体的には、極小値が閾値ｎとなっている場合は、パイルアップが生じているものと判別される。   FIG. 12 shows the operation of the pile-up occurrence determination unit 12. The pile-up occurrence determination unit 12 acquires the intensity and the differential value of the intensity for each of the time point intensity data d output from the data monitor unit 11. The pile-up occurrence determination unit 12 determines that the fluorescence pile-up described with reference to FIG. 11 has occurred when specific conditions are met. The condition is whether or not the local minimum value of the time point intensity data d is greater than or equal to the threshold value n. Specifically, when the minimum value is the threshold value n, it is determined that pileup has occurred.

この様な条件を設定すれば、パイルアップの発生を的確に判別することができる。まず、強度に極小が存在しているということは、弱まっていた蛍光が途中から強くなったということを表している。ということは、放射線が２回に分けてシンチレータ２に入射したことを示している。より正確に言うならば、強度が極小になっている時点の前後で１回ずつ放射線がシンチレータ２に入射したということができる。   If such conditions are set, the occurrence of pileup can be accurately determined. First, the presence of a minimum in intensity indicates that the weakened fluorescence has become stronger from the middle. This means that the radiation is incident on the scintillator 2 in two steps. More precisely, it can be said that the radiation is incident on the scintillator 2 once before and after the time when the intensity is minimized.

仮に、放射線が２回に分けてシンチレータ２に入射していたということが分かったからと言ってパイルアップが生じているかどうかまでは分からない。蛍光が十分に減衰した状態で放射線にシンチレータ２が入射したとも考えられるからである。この様な場合は、図１０で示した単一の放射線検出と考えたほうがより実際に近い。   Even if it is known that the radiation has been incident on the scintillator 2 in two steps, it is not known whether the pile-up has occurred. This is because it is considered that the scintillator 2 is incident on the radiation with the fluorescence sufficiently attenuated. In such a case, it is more practical to consider the single radiation detection shown in FIG.

そこで、パイルアップ発生判別部１２は、極小値が閾値ｎ以上であるかを基にパイルアップの判別を行っている。極小値が閾値ｎ以上であると、蛍光が十分に減衰しきっていない状態でシンチレータ２に放射線が入射したことが分かる。蛍光は、次第に弱まりながら減衰していくからである。この閾値ｎは、パイルアップを判別するのに必要なパラメータであり、放射線検出の状況に合わせて適宜調整することができる。   Therefore, the pile-up occurrence determination unit 12 determines pile-up based on whether the minimum value is equal to or greater than the threshold value n. If the minimum value is greater than or equal to the threshold value n, it can be seen that the radiation has entered the scintillator 2 in a state where the fluorescence is not sufficiently attenuated. This is because the fluorescence is gradually attenuated and attenuated. This threshold value n is a parameter necessary for determining pile-up, and can be appropriately adjusted according to the radiation detection situation.

図１２のような時点強度データｄの経時変化が得られた場合におけるパイルアップ発生判別部１２の動作について説明する。パイルアップ発生判別部１２は、時点強度データｄの経時変化に極小点ｍの存在を認め、さらに、パイルアップ発生判別部１２は、この極小点ｍに関する極小値が閾値ｎ以上となっていることを認める。したがって、この様な場合、パイルアップ発生判別部１２は、極小点ｍが生じた時点の前後でパイルアップが生じたものと判別する。パイルアップ発生判別部１２は、放射線がシンチレータ２に入射して生じた蛍光が減衰していく過程で放射線がシンチレータ２に再び入射し、減衰を続けていた蛍光の強度が再び高まる現象であるパイルアップの発生を時点強度データｄの経時変化を基に判定する。   The operation of the pile-up occurrence determination unit 12 when the time-dependent intensity data d changes with time as shown in FIG. 12 will be described. The pile-up occurrence determination unit 12 recognizes the existence of the minimum point m in the temporal change of the time point intensity data d, and the pile-up generation determination unit 12 further determines that the minimum value related to the minimum point m is greater than or equal to the threshold value n. Admit. Accordingly, in such a case, the pile-up occurrence determination unit 12 determines that a pile-up has occurred before and after the time when the minimum point m occurs. The pile-up occurrence determination unit 12 is a phenomenon in which the radiation is incident again on the scintillator 2 in the process in which the fluorescence generated when the radiation is incident on the scintillator 2 is attenuated, and the intensity of the fluorescence that has been attenuated increases again. The occurrence of up is determined based on the change over time of the time point intensity data d.

＜波高値取得部１３の動作＞
パイルアップ発生判別部１２がパイルアップの発生を認めた場合、その旨を波高値取得部１３に送信する。波高値取得部１３は、データモニタ部１１が出力する時点強度データｄを基に波高値を取得する。波高値とは、放射線がシンチレータ２に入射することにより生じた蛍光が発してから減衰していく一連の過程における蛍光の強度の極大値である。波高値取得部１３は、本発明の波高値取得手段に相当する。 <Operation of Crest Value Acquisition Unit 13>
When the pile-up occurrence determination unit 12 recognizes the occurrence of the pile-up, the pile-up generation determination unit 12 transmits the fact to the peak value acquisition unit 13. The peak value acquisition unit 13 acquires a peak value based on the time point intensity data d output from the data monitor unit 11. The peak value is a maximum value of the intensity of fluorescence in a series of processes in which fluorescence generated by radiation incident on the scintillator 2 is attenuated and then attenuated. The peak value acquisition unit 13 corresponds to the peak value acquisition means of the present invention.

波高値取得部１３の具体的な動作について説明する。波高値取得部１３は、データモニタ部１１より時点強度データｄが経時的に送出されている。そして、パイルアップ発生判別部１２がパイルアップの発生を判別すると、その旨を示す信号と、パイルアップの判別の基準となった極小点ｍの生じた時点を示すデータとを波高値取得部１３に送出する。波高値取得部１３は、パイルアップ発生判別部１２より上述の信号及びデータを送出すると、まず、図１３に示すように極小点ｍの生じた時点よりも先に現れる極大点ｐを取得する。この極大点ｐは、極小点ｍの生じた時点から時間を遡る方向に時点強度データｄを見ていって初めて現れる極大点と一致する。したがって、図１３に示す後発の蛍光に係る極大点ｑは、極小点ｍの生じた時点よりも後に現れているので、波高値取得部１３により極大点としての認定を受けない。   A specific operation of the peak value acquisition unit 13 will be described. The crest value acquisition unit 13 sends the time intensity data d from the data monitor unit 11 over time. When the pile-up occurrence determination unit 12 determines the occurrence of pile-up, the peak value acquisition unit 13 generates a signal indicating that fact and data indicating the time point at which the minimum point m, which is a reference for determining pile-up, has occurred. To send. When the peak value acquisition unit 13 sends the above-described signals and data from the pile-up occurrence determination unit 12, first, the peak value acquisition unit 13 acquires a maximum point p that appears before the time point at which the minimum point m occurs, as shown in FIG. This local maximum point p coincides with a local maximum point that appears for the first time when the point-in-time intensity data d is viewed in a direction that goes back in time from the point in time when the local minimum point m occurs. Therefore, the local maximum point q related to the subsequent fluorescence shown in FIG. 13 appears after the time point at which the local minimum point m occurs, and thus is not recognized as a local maximum point by the peak value acquisition unit 13.

そして、波高値取得部１３は、極大点ｐの強度である極大値を取得し、これを波高値ｈ０として認識する。この様に波高値取得部１３に取得される波高値は、シンチレータ２に入射した２つの放射線のうち先に入射した放射線についての波高値である。つまり、波高値取得部１３は、パイルアップ発生直前の波高値を取得するということになる。   Then, the peak value acquisition unit 13 acquires a maximum value that is the intensity of the maximum point p, and recognizes this as a peak value h0. In this way, the peak value acquired by the peak value acquiring unit 13 is a peak value for the radiation that has entered first among the two radiations that have entered the scintillator 2. That is, the peak value acquisition unit 13 acquires the peak value immediately before the occurrence of pileup.

＜テーブルについて＞
先発推定部１４の動作の説明に先立って、先発推定部１４が使用するテーブルＴについて説明する。このテーブルＴは、記憶部３５に記憶されているものであり、先発推定部１４が記憶部３５より適宜読み出して用いる。図１４は、テーブルＴを模式的に表している。テーブルＴは、値の異なる波高値ｈとこれに対応する積算値Ｓａとが関連したテーブルとなっている。このテーブルＴは、シンチレータ２で生じた蛍光の経時変化を推定する目的で設けられている。記憶部３５は、放射線がシンチレータ２に入射することにより生じた蛍光が発してから減衰していく一連の過程における蛍光の強度の極大値である波高値と蛍光の強度を示す積算値Ｓとが関連したテーブルＴを記憶する。 <About the table>
Prior to the description of the operation of the advance estimation unit 14, the table T used by the advance estimation unit 14 will be described. This table T is stored in the storage unit 35, and the advance estimation unit 14 appropriately reads out from the storage unit 35 and uses it. FIG. 14 schematically shows the table T. The table T is a table in which the crest values h having different values are associated with the integrated values Sa corresponding thereto. This table T is provided for the purpose of estimating the temporal change in fluorescence generated in the scintillator 2. The storage unit 35 includes a peak value that is a maximum value of the fluorescence intensity and an integrated value S that indicates the fluorescence intensity in a series of processes in which fluorescence generated by radiation incident on the scintillator 2 is attenuated after being emitted. Store the associated table T.

図１５は、波高値ｈ０とこれに関連する積算値Ｓａについて説明している。この積算値Ｓａは、単一の放射線が放射線検出器１に検出されたときの実測値を基に構成されている。すなわち、積算値Ｓａは、放射線検出器１が蛍光のパイルアップがない状態で放射線を検出したときの検出結果を表しているのである。この積算値Ｓａは、図４で説明した方法で算出される。   FIG. 15 illustrates the peak value h0 and the integrated value Sa related thereto. This integrated value Sa is configured based on an actual measurement value when a single radiation is detected by the radiation detector 1. That is, the integrated value Sa represents a detection result when the radiation detector 1 detects radiation in a state where there is no fluorescence pileup. This integrated value Sa is calculated by the method described in FIG.

仮に、シンチレータ２で生じた蛍光の強さが常に一定であるとすれば、蛍光が増減する様子を予想することは容易である。シンチレータ２で生じた蛍光は常に同じ経過を辿りながら経時変化するはずだからである。しかし、実際にシンチレータ２で生じる蛍光には、強いものと弱いものがある。この蛍光の強さに応じて蛍光が増減する様子は異なるのである。そこで、実施例２の構成によればシンチレータ２で生じた蛍光の経時変化を正確に推定する目的で、蛍光の強さに応じた複数の積算値Ｓａを用意することにしている。   If the intensity of the fluorescence generated in the scintillator 2 is always constant, it is easy to predict how the fluorescence will increase or decrease. This is because the fluorescence generated in the scintillator 2 should always change over time while following the same course. However, the fluorescence actually generated in the scintillator 2 can be strong or weak. The manner in which the fluorescence increases or decreases according to the intensity of the fluorescence is different. Therefore, according to the configuration of the second embodiment, a plurality of integrated values Sa corresponding to the intensity of the fluorescence are prepared for the purpose of accurately estimating the temporal change of the fluorescence generated in the scintillator 2.

その際、蛍光の強さの指標としては、波高値を用いることができる。つまり、蛍光の経時変化における波高値が大きい場合は、この経時変化は強い蛍光についてのものであることが分かる。同様に、蛍光の経時変化における波高値が小さい場合は、この経時変化は弱い蛍光についてのものであることが分かるのである。このように、波高値が同じであれば、蛍光の経時変化は定まる。したがって、波高値さえ分かればシンチレータ２で生じた蛍光の積算値を推定できるということになる。   At that time, a peak value can be used as an indicator of the intensity of fluorescence. That is, when the peak value in the change with time of fluorescence is large, it can be understood that this change with time is for strong fluorescence. Similarly, when the peak value in the fluorescence change over time is small, it can be seen that this change over time is for weak fluorescence. Thus, if the crest values are the same, the temporal change in fluorescence is determined. Therefore, if the peak value is known, the integrated value of the fluorescence generated in the scintillator 2 can be estimated.

図１５は、波高値ｈ０とこれに関連する蛍光のタイムコースＴｃ０について説明している。積算値Ｓ０は、タイムコースＴｃ０に基づいて算出されるものである。なお、テーブルＴの他の波高値ｈ１，ｈ２，ｈ３の各々には、それぞれに対応するタイムコースＴｃ１．Ｔｃ２，Ｔｃ３を基に算出された積算値Ｓａ１，Ｓａ２，Ｓａ３が関連づけられている（図１４参照）。   FIG. 15 illustrates the peak value h0 and the fluorescent time course Tc0 associated therewith. The integrated value S0 is calculated based on the time course Tc0. Each of the other peak values h1, h2, h3 of the table T has a time course Tc1. Integrated values Sa1, Sa2, and Sa3 calculated based on Tc2 and Tc3 are associated (see FIG. 14).

したがって、実施例２の構成によれば、放射線検出の前にテーブルＴを用意しておく必要がある。このテーブルＴの生成方法について説明する。テーブルＴは、図１で説明した構成と同じ構成の放射線検出器１で放射線を検出することで得られる。このとき、蛍光のパイルアップが生じないように放射線の線量を十分に少なくして放射線の検出が行われる。放射線の検出を続けていくと様々な強さの蛍光が検出される。テーブルＴは、上述したデータモニタ部１１の動作と同じ要領でそれぞれの蛍光の時点強度データｄの経時変化をモニタし、この結果を波高値取得部１３に送出することで波高値とを取得して得られる。実際のテーブルＴは、波高値の大きさの順に積算値Ｓａがリストアップされている。   Therefore, according to the configuration of the second embodiment, it is necessary to prepare the table T before radiation detection. A method for generating the table T will be described. The table T is obtained by detecting radiation with the radiation detector 1 having the same configuration as that described in FIG. At this time, the radiation is detected with a sufficiently small dose of radiation so that fluorescence pileup does not occur. As the detection of radiation continues, fluorescence of various intensities is detected. The table T monitors the time-dependent change of each fluorescence time point intensity data d in the same manner as the operation of the data monitor unit 11 described above, and acquires the peak value by sending this result to the peak value acquisition unit 13. Obtained. In the actual table T, the integrated value Sa is listed in the order of the crest value.

記憶部３５が記憶する積算値Ｓａは、積算部１５により算出されたものである。すなわち、積算値Ｓａは、図４の説明と同様、閾値ａ以上となっている時点強度データｄのみを足し合わせることにより算出されたものである。このように積算値Ｓａは、従来の算出方法と比べより信頼性の高いものとなっている。   The integrated value Sa stored in the storage unit 35 is calculated by the integrating unit 15. That is, the integrated value Sa is calculated by adding only the time point intensity data d that is equal to or greater than the threshold value a, as in the description of FIG. Thus, the integrated value Sa is more reliable than the conventional calculation method.

また、テーブルＴを生成する際に蛍光のパイルアップが生じたときに得られる時点強度データｄをテーブルＴの生成に用いないように工夫することもできる。このときのパイルアップの発生の判断は、パイルアップ発生判別部１２が行う。いずれにせよ、記憶部３５が記憶する積算値Ｓａの基となった蛍光強度のタイムコースＴｃは、パイルアップが発生しない状態で放射線をシンチレータ２に照射することによりデータモニタ部１１がモニタした蛍光の強度の経時変化となっている。パイルアップが発生しない状態とは、放射線の発生源から発する放射線の線量を十分に減らすようにすることで実現できる。   Further, it is possible to devise so that the point-in-time intensity data d obtained when fluorescence pileup occurs when generating the table T is not used for generating the table T. The determination of the occurrence of pileup at this time is performed by the pileup occurrence determination unit 12. In any case, the time course Tc of the fluorescence intensity that is the basis of the integrated value Sa stored in the storage unit 35 is the fluorescence monitored by the data monitor unit 11 by irradiating the scintillator 2 with radiation without the occurrence of pileup. It is a change with time of strength. A state in which no pile-up occurs can be realized by sufficiently reducing the dose of radiation emitted from the radiation source.

テーブルＴを生成する際に、実際の検出に用いる放射線検出器１と同じ構成の検出器でテーブルＴを作成するようにすれば、蛍光の経時変化をより正確に推定することができる。蛍光を検出するときの時点強度データｄの経時変化は、放射線検出器の装置構成によって違いがある。したがって、放射線検出器の装置構成が違えば、シンチレータ２で生じた蛍光がたとえ同じであっても出力される時点強度データｄの経時変化が異なってしまう。実施例２の構成によれば、実際の放射線検出の条件と同じ条件で放射線を検出しテーブルＴを生成するようにしているので、蛍光の強度を示す積算値Ｓａが正確に予測できる。   When the table T is generated, if the table T is created with a detector having the same configuration as the radiation detector 1 used for actual detection, it is possible to more accurately estimate the temporal change in fluorescence. The temporal change of the time point intensity data d when detecting fluorescence differs depending on the device configuration of the radiation detector. Therefore, if the apparatus configuration of the radiation detector is different, the temporal change of the output time point intensity data d is different even if the fluorescence generated in the scintillator 2 is the same. According to the configuration of the second embodiment, since radiation T is detected under the same conditions as actual radiation detection conditions and the table T is generated, the integrated value Sa indicating the fluorescence intensity can be accurately predicted.

＜先発推定部１４の動作＞
パイルアップ発生判別部１２がパイルアップの発生を認めた場合、波高値取得部１３は、波高値ｈ０を先発推定部１４に送出する。先発推定部１４は、パイルアップの発生が判定されると、テーブルＴを参照して波高値ｈ０に対応する積算値Ｓａ０を記憶部３５より読み出す。この積算値Ｓａ０は、２回に亘る放射線入射のうち先に入射した放射線についての蛍光強度の強度を表していることになる。先発推定部１４は、パイルアップの発生が判定されると、波高値取得部１３が取得したパイルアップ発生前の波高値ｈ０に対応する積算値Ｓａ０を記憶部３５より読み出すことによりパイルアップした二つの蛍光のうちの先に生じた蛍光の積算値を推定する。 <Operation of Advance Estimator 14>
When the pile-up occurrence determination unit 12 recognizes the occurrence of the pile-up, the peak value acquisition unit 13 sends the peak value h0 to the advance estimation unit 14. When it is determined that a pile-up has occurred, the advance estimation unit 14 reads the integrated value Sa0 corresponding to the peak value h0 from the storage unit 35 with reference to the table T. This integrated value Sa0 represents the intensity of the fluorescence intensity with respect to the radiation incident first among the radiation incidents twice. When the occurrence of the pileup is determined, the advance estimation unit 14 reads the integrated value Sa0 corresponding to the peak value h0 before the pileup occurrence acquired by the peak value acquisition unit 13 from the storage unit 35 and piles up the second pileup. The integrated value of the fluorescence generated first of the two fluorescences is estimated.

＜積算部１５の動作＞
後に入射した放射線についての蛍光強度の強度は、積算部１５により算出されるのでこの動作について説明する。データモニタ部１１は、パイルアップ発生判別部１２，および先発推定部１４のみならず積算部１５にも時点強度データｄを送出している。積算部１５は、データモニタ部１１より出力される時点強度データｄが閾値ａ未満となっている状態が連続する場合、何も行わず待機し、時点強度データｄが閾値ａ以上となったところで積算値Ｓの算出を開始し、以降、時点強度データｄの足し合わせを続ける。そして、時点強度データｄが閾値ａに満たなくなると、時点強度データｄの足し合わせを中断する。 <Operation of Integration Unit 15>
Since the intensity of the fluorescence intensity for the later incident radiation is calculated by the integrating unit 15, this operation will be described. The data monitor unit 11 sends the time intensity data d not only to the pile-up occurrence determination unit 12 and the starting estimation unit 14 but also to the integration unit 15. If the time point intensity data d output from the data monitor unit 11 is continuously less than the threshold value a, the integrating unit 15 stands by without doing anything, and when the time point intensity data d is greater than or equal to the threshold value a. The calculation of the integrated value S is started, and thereafter, the addition of the time point intensity data d is continued. When the point-in-time intensity data d is less than the threshold value a, the addition of the point-in-time intensity data d is interrupted.

図１６は、このときの積算部１５の動作について説明している。積算部１５は、閾値パイルアップの発生の有無に係わらず、時点強度データｄが閾値ａ以上となった時点強度データｄ２から時点強度データｄの足し合わせを開始し、時点強度データｄが閾値ａ未満となった時点強度データｄ１３を発見すると、この時点強度データｄ１３の前の時点強度データｄ１２を最後に足し合わせを終了する。積算部１５は、パイルアップした２つの蛍光についての積算値Ｓを算出することになる。このとき得られる積算値Ｓは、先発の蛍光の積算値と後発の蛍光の積算値との合計となっている。   FIG. 16 illustrates the operation of the integrating unit 15 at this time. Regardless of whether or not the threshold pileup has occurred, the integrating unit 15 starts adding the point intensity data d from the point intensity data d2 when the point intensity data d is equal to or greater than the threshold value a. When the point-in-time intensity data d13 is found to be less than, the point-in-time intensity data d12 before the point-in-time intensity data d13 is finally added. The integrating unit 15 calculates an integrated value S for the two piled-up fluorescences. The integrated value S obtained at this time is the sum of the integrated value of the previous fluorescence and the integrated value of the subsequent fluorescence.

＜後発推定部１６の動作＞
積算部１５が算出した積算値Ｓと、先発推定部１４が推定した積算値Ｓａとは、後発推定部１６に送出される。後発推定部１６は、積算値Ｓから積算値Ｓａを減算することで積算値Ｓｂを算出する。積算値Ｓは、先発の蛍光と後発の蛍光とを１つとして考えたときの積算値であり、積算値Ｓａは先発の蛍光の積算値であるから、積算値Ｓｂは、後発の蛍光の積算値であることになる。この様にして後発推定部１６は、パイルアップした２つの蛍光のうち後発の蛍光についての積算値Ｓｂを算出する。このように、後発推定部１６は、先発推定部１４により推定された積算値Ｓａを積算部１５が算出した積算値Ｓから減ずることによりパイルアップした二つの蛍光のうちの後に生じた蛍光の積算値Ｓｂを推定する。 <Operation of the late estimation unit 16>
The integrated value S calculated by the integrating unit 15 and the integrated value Sa estimated by the advance estimating unit 14 are sent to the subsequent estimating unit 16. The late estimation unit 16 calculates the integrated value Sb by subtracting the integrated value Sa from the integrated value S. The integrated value S is an integrated value when the first fluorescence and the subsequent fluorescence are considered as one, and the integrated value Sa is an integrated value of the first fluorescence. Therefore, the integrated value Sb is an integration of the subsequent fluorescence. Value. In this way, the later estimation unit 16 calculates an integrated value Sb for the later fluorescence of the two piled up fluorescences. In this way, the late estimation unit 16 integrates the fluorescence generated after the two fluorescences piled up by subtracting the integrated value Sa estimated by the advance estimation unit 14 from the integrated value S calculated by the integration unit 15. The value Sb is estimated.

以上のように、本発明の放射線検出器１によれば、蛍光のパイルアップが発生したとしても正確な積算値Ｓａ，Ｓｂを算出することができる。すなわち、パイルアップした二つの蛍光のうち先に生じた蛍光の積算値Ｓａは、先に生じた蛍光の波高値に基づいて推定し、後に生じた蛍光の積算値Ｓｂは、パイルアップした二つの蛍光を区別せずに算出した積算値Ｓから先の蛍光の積算値Ｓａの推定値を減算することで推定される。パイルアップした二つの蛍光を区別せずに算出した積算値Ｓは、本発明における積算部１５によって得られたものであるので、従来の積算値Ｓの取得方法に比べて正確である。したがって、本発明によれば、後発の蛍光の積算値Ｓを正確に求めることができる。   As described above, according to the radiation detector 1 of the present invention, accurate integrated values Sa and Sb can be calculated even if fluorescence pileup occurs. That is, of the two piled-up fluorescences, the integrated value Sa of the fluorescence generated earlier is estimated based on the peak value of the fluorescence generated earlier, and the integrated value Sb of the fluorescence generated later is calculated based on the two piled-up fluorescence values. It is estimated by subtracting the estimated value of the previous fluorescence integrated value Sa from the integrated value S calculated without distinguishing the fluorescence. The integrated value S calculated without distinguishing between the two piled-up fluorescences is obtained by the integrating unit 15 in the present invention, and is therefore more accurate than the conventional method for obtaining the integrated value S. Therefore, according to the present invention, the integrated value S of the subsequent fluorescence can be accurately obtained.

上述の構成は、本発明の放射線検出器１をより具体的に表している。記憶部３５が記憶する積算値Ｓａがパイルアップが発生しない状態で放射線を実測したものであれば、より正確に蛍光強度の経時変化を推定できる。先発の蛍光強度の推定の基準となる蛍光のタイムコースを生成する際にパイルアップが生じると、蛍光の経時変化が乱れてしまうからである。   The above-described configuration more specifically represents the radiation detector 1 of the present invention. If the integrated value Sa stored in the storage unit 35 is obtained by actually measuring radiation in a state where no pile-up occurs, the change in fluorescence intensity with time can be estimated more accurately. This is because if a pile-up occurs when generating a time course of fluorescence that is a reference for estimation of the previous fluorescence intensity, a change in fluorescence over time is disturbed.

上述の構成は、本発明の放射線検出器１をより具体的に表している。記憶部３５が記憶する積算値Ｓａは、積算部１５により算出されたものであれば、より正確に積算値Ｓａの推定が可能である。したがって、本発明によれば、先発の蛍光の積算値Ｓａを正確に求めることができる。   The above-described configuration more specifically represents the radiation detector 1 of the present invention. If the integrated value Sa stored in the storage unit 35 is calculated by the integrating unit 15, the integrated value Sa can be estimated more accurately. Therefore, according to the present invention, the integrated value Sa of the starting fluorescence can be accurately obtained.

本発明は、上述の構成に限られず、下記のように変形実施することができる。   The present invention is not limited to the above-described configuration and can be modified as follows.

（１）各実施例における各設定値は、例示である。従って、各設定値は自由に変更することができる。   (1) Each set value in each embodiment is an example. Accordingly, each set value can be freely changed.

（２）上述した各実施例のいうシンチレータ結晶は、ＬＹＳＯで構成されていたが、本発明においては、その代わりに、ＬＧＳＯ（Ｌｕ２（１−Ｘ）Ｇ２ＸＳｉＯ５）やＧＳＯ（Ｇｄ２ＳｉＯ５）などの他の材料でシンチレータ結晶を構成してもよい。本変形例によれば、より安価な放射線検出器が提供できる放射線検出器の製造方法が提供できる。 (2) The scintillator crystal referred to in each of the above embodiments is composed of LYSO, but in the present invention, instead of LGSO (Lu 2 (1-X) G 2X SiO 5 ) or GSO (Gd 2 The scintillator crystal may be made of other materials such as SiO 5 ). According to this modification, it is possible to provide a method of manufacturing a radiation detector that can provide a cheaper radiation detector.

（３）上述した各実施例において、光検出器は、光電子増倍管で構成されていたが、本発明はこれに限らない。光電子増倍管に代わって、フォトダイオードやアバランシェフォトダイオードや半導体検出器などを用いてもよい。   (3) In each of the embodiments described above, the photodetector is composed of a photomultiplier tube, but the present invention is not limited to this. Instead of the photomultiplier tube, a photodiode, an avalanche photodiode, a semiconductor detector, or the like may be used.

２ シンチレータ
１１ データモニタ部（データモニタ手段）
１２ パイルアップ発生判別部（パイルアップ発生判定手段）
１３ 波高値取得部（波高値取得手段）
１４ 先発推定部（先発推定手段）
１５ 積算部（積算手段）
１６ 後発推定部（後発推定手段）
３５ 記憶部（記憶手段） 2 Scintillator 11 Data monitor section (data monitor means)
12 Pile-up occurrence determining unit (pile-up occurrence determining means)
13 Crest value acquisition unit (Crest value acquisition means)
14 Advance estimation unit (advance estimation means)
15 Integration unit (integration means)
16 Late estimator (late estimator)
35 storage unit (storage means)

Claims (5)

放射線を蛍光に変換するシンチレータと、
放射線が前記シンチレータに入射することにより生じた蛍光が発してから減衰していく一連の過程において、各検出時点の蛍光の強度を示す時点強度データを連続的に出力するデータモニタ手段と、
蛍光強度が閾値以上となっている前記時点強度データを積算して、前記シンチレータに発生した蛍光の強度を示す積算値を算出する積算手段とを備えることを特徴とする放射線検出器。 A scintillator that converts radiation into fluorescence;
Data monitoring means for continuously outputting time point intensity data indicating the intensity of the fluorescence at each detection point in a series of processes in which the fluorescence generated by the incidence of radiation on the scintillator is attenuated after being emitted;
A radiation detector comprising: integrating means for integrating the time-point intensity data whose fluorescence intensity is greater than or equal to a threshold value and calculating an integrated value indicating the intensity of fluorescence generated in the scintillator. 請求項１に記載の放射線検出器において、
前記積算手段が参照する閾値は、前記データモニタ手段が出力する前記時点強度データにおけるノイズ成分がシグナル成分に対して増加するにつれて大きくなるように設定されることを特徴とする放射線検出器。 The radiation detector according to claim 1.
The radiation detector according to claim 1, wherein the threshold value referred to by the integrating means is set so as to increase as a noise component in the time intensity data output from the data monitoring means increases with respect to a signal component. 請求項１または請求項２に記載の放射線検出器において、
放射線が前記シンチレータに入射することにより生じた蛍光が発してから減衰していく一連の過程における蛍光の強度の極大値である波高値と蛍光の強度を示す積算値とが関連したテーブルを記憶する記憶手段と、
前記データモニタ手段が出力する前記時点強度データを基に前記波高値を取得する波高値取得手段と、
放射線が前記シンチレータに入射して生じた蛍光が減衰していく過程で放射線が前記シンチレータに再び入射し、減衰を続けていた蛍光の強度が再び高まる現象であるパイルアップの発生を前記時点強度データの経時変化を基に判定するパイルアップ発生判定手段と、
パイルアップの発生が判定されると、前記波高値取得手段が取得したパイルアップ発生前の前記波高値に対応する前記積算値を前記記憶手段より読み出すことによりパイルアップした二つの蛍光のうちの先に生じた蛍光の積算値を推定する先発推定手段と、
前記先発推定手段により推定された積算値を前記積算手段が算出した前記積算値から減ずることによりパイルアップした二つの蛍光のうちの後に生じた蛍光の積算値を推定する後発推定手段とを備えることを特徴とする放射線検出器。 The radiation detector according to claim 1 or 2,
Stores a table in which a peak value, which is a maximum value of fluorescence intensity, and an integrated value indicating the intensity of fluorescence in a series of processes in which fluorescence generated by radiation incident on the scintillator is attenuated after being emitted are stored. Storage means;
A crest value acquiring means for acquiring the crest value based on the time point intensity data output by the data monitoring means;
The point-in-time intensity data indicates the occurrence of pile-up, which is a phenomenon in which radiation is incident again on the scintillator in the process in which the fluorescence generated when the radiation is incident on the scintillator is attenuated, and the intensity of the fluorescence that has been attenuated increases again. Pile-up occurrence judging means for judging based on the change with time,
When the occurrence of pileup is determined, the first of the two fluorescences piled up by reading out the integrated value corresponding to the peak value before the pileup occurrence acquired by the peak value acquisition means from the storage means. Starting estimation means for estimating the integrated value of the fluorescence generated in the
Subsequent estimating means for estimating the integrated value of the fluorescence generated after the two fluorescences piled up by subtracting the integrated value estimated by the advance estimating means from the integrated value calculated by the integrating means. A radiation detector characterized by. 請求項３に記載の放射線検出器において、
前記記憶手段が記憶する前記積算値は、パイルアップが発生しない状態で放射線を前記シンチレータに照射することにより前記データモニタ手段がモニタした蛍光の強度の経時変化を基に生成されることを特徴とする放射線検出器。 The radiation detector according to claim 3.
The integrated value stored in the storage means is generated on the basis of a temporal change in fluorescence intensity monitored by the data monitoring means by irradiating the scintillator with radiation in a state where no pile-up occurs. Radiation detector. 請求項３または請求項４のいずれかに記載の放射線検出器において、
前記記憶手段が記憶する前記積算値は、前記積算手段により算出されたものであることを特徴とする放射線検出器。 In the radiation detector in any one of Claim 3 or Claim 4,
The radiation detector according to claim 1, wherein the integrated value stored in the storage means is calculated by the integrating means.
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