JP2016540209A - フォトンを検出する検出装置及びその方法 - Google Patents

Abstract

本発明は、放射線源（２）によって放たれたフォトンを検出するための、弾道損を調節することが可能な検出装置（６）に関する。検出装置（６）は、前置増幅ユニット（１１）（例えば、電荷検知式増幅器など）と、フィードバック放電ユニット（１３，Ｉ）（例えば、帰還抵抗又は帰還電流源）を有する整形ユニット（６０）と、フィードバック放電ユニット（１３，Ｉ）に結合されたフィードバック放電制御ユニット（５０）とを有する。フィードバック放電制御ユニット（５０）は、整形ユニット（６０）によって生成された電気パルスが少なくとも１つのエネルギー比較値（Ｘ１，Ｘ２，…，ＸＮ）を超えない場合に、例えば、帰還抵抗のレジスタンスを調節する（且つ／或いは帰還電流源の電流値を調節する）ように適応される。フィードバック放電制御ユニット（５０）は、電気パルスが少なくとも１つのエネルギー比較値（Ｘ１，Ｘ２，…，ＸＮ）を超える場合にフィードバック放電ユニット（１３，Ｉ）のパラメータを調節しないように適応される。帰還抵抗動作点（又は帰還電流源動作点）をチューニングすることにより、弾道損を所定の期待値に調節することができる。

Description

本発明は、放射線源から放たれたフォトンを検出するための弾道損を調節することが可能な検出装置、検出装置と所定のエネルギーのフォトンを放射する放射線源とを有する弾道損を調節することが可能なシステム、放射線源から放たれたフォトンを検出するための弾道損を調節することが可能な検出方法、及び弾道損を調節することが可能な校正方法に関する。

フォトン計数に基づくスペクトルコンピュータ断層撮影（ＣＴ）は、例えばＣＺＴといった直接変換材料を利用している。ＣＺＴピクセルの性能は、アレイにわたって有意にバラつくことがある。電荷生成量及び過渡応答が大きい度合いで異なったものとなり得る。これらのバラつきはピクセル利得の不均一性として現れる。過渡応答におけるバラつきはまた、弾道損（ballistic deficit）による利得差を生じさせる。

今日、エネルギー校正手順は、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）閾値レベルと、突き当たるフォトンのエネルギーとの間の関係を決定するところにある。エネルギー校正の所産は、全ピクセルが同じ実効エネルギー閾値を有するようにするＡＳＩＣ閾値の調節である。

特許文献１（ＵＳ８３５０２２１Ｂ２）は、特にはコンピュータ断層撮影装置である撮像装置において衝突ｘ線から計数可能なパルスを生成する装置を開示しており、その装置は、衝突フォトンによって生成された電荷パルスを電気信号へと変換するように適応された前置増幅素子と、電気信号を電気パルスに変換するように適応された、フィードバックループを有する整形素子とを有しており、その間にフィードバックループが電気信号の電荷を収集する時間が、整形素子の出力における電気パルスの振幅を高めるために延長されるように、フィードバックループに遅延回路が接続されている。対応する撮像装置及び対応する方法も開示されている。

特許文献２（ＵＳ２００８００１８５０５Ａ１）は、検出器に入射したエネルギーに応答して検出器によって発生される電気パルスを増幅する増幅器を含んだ適応型データ取得回路を開示している。その適応型データ収集回路はまた、この増幅器によって発生される増幅された電気パルスを計数する計数回路を含んでいる。さらに、その適応型データ収集回路は、パルスレート、及び増幅された電気パルスに存在するエネルギーの量を示すパルスパラメータを決定して、データ取得回路の動作パラメータを制御するためにパルスパラメータに応答して制御信号を発生するデジタル論理回路を含んでいる。

特許文献３（ＵＳ８３０９９３３Ｂ１）は、放射線検出器から出力される信号を適応的にフィルタリングするとともに該信号を適応的にサンプリングするためのシステム、装置、プロセス、及びアルゴリズムを開示している。放射線検出器により検出されたイベントの計数率が処理ユニットによって推定される。推定された計数率に基づいて、フィルタのＲＣ時定数及びアナログ−デジタル変換器のサンプリングレートが調節される。パイルアップ効果に起因する劣化を抑制し且つアナログ−デジタル変換器の効率を向上させながら検出イベントのエネルギー分解能を最適化するように、イベントが放射線検出器によって継続的に検出されて処理ユニットによって計数されながら、フィルタ及びアナログ−デジタル変換器の調節可能パラメータ（ＲＣ時定数及びサンプリングレート）がオンザフライで（実時間で）調節される。そのフィルタは、アナログフィルタ、デジタルフィルタ、又はこれらの組み合わせによって実装され得る。

特許文献４（ＵＳ２００６００５６５７６Ａ１）は、放射線検出器によって受けられた放射線エネルギーをカウントしてタグ付けする方法及びシステムを開示している。その方法及びシステムは、最適な検出器性能を保つとともに高フラックス条件における飽和を防止するように、検出器によって経験されるフラックスの変動に順応するよう、フォトン計数検出器の整形時間特性又はサンプリングウィンドウを動的に制御するように設計されている。

しかしながら、従来の利得校正は、過渡応答におけるバラつきによって生じるピクセルバラつきを無視している。過渡応答に起因するバラつきは、利得差を生じさせるだけでなく、スペクトルの線形性にも影響を及ぼし得る。

米国特許第８３５０２２１号明細書 米国特許出願公開第２００８／００１８５０５号明細書 米国特許第８３０９９３３号明細書 米国特許出願公開第２００６／００５６５７６号明細書

本発明の１つの目的は、過渡応答における差に対処することを可能にするような、放射線源によって放たれたフォトンを検出するための弾道損を調節することが可能な検出装置及び検出方法を提供することである。本発明の更なる１つの目的は、弾道損を調節することが可能な検出装置並びに対応する検出及び校正方法を有するシステムを提供することである。

本発明の第１の態様において、放射線源によって放たれたフォトンを検出するための、弾道損を調節することが可能な検出装置が提供され、この検出装置は、フォトンによって生成された電荷パルスを電気信号へと変換するように適応された前置増幅ユニットと、上記電気信号を電気パルスへと変換するように適応された整形ユニットとを有する。整形ユニットはフィードバック放電ユニットを有する。フィードバック放電ユニットのパラメータは調節可能である。検出装置は更に、フィードバック放電ユニットに結合されたフィードバック放電制御ユニットを有する。フィードバック放電制御ユニットは、上記電気パルスが少なくとも１つのエネルギー比較値を超えない場合にフィードバック放電ユニットのパラメータを調節するように適応される。フィードバック放電制御ユニットは、上記電気パルスが上記少なくとも１つのエネルギー比較値を超える場合にフィードバック放電ユニットのパラメータを調節しないように適応される。

本発明の重要な考えは、ピクセルマトリクスにわたるフォトピーク振幅の隔たりが或る程度まで既に補正されているように弾道損を所定の期待値に調節するために、ピクセルごとにＡＳＩＣ動作点を調整することである。好ましくは、フィードバック放電ユニットは帰還抵抗を有する。典型的な整形器実装での帰還抵抗は弾道損を担う。整形器振幅が、エネルギー領域内のフォトピークの期待位置に対応する所定値に設定される比較器を作動させるのに十分な高さであるかを繰り返し評価することによって、この抵抗の値を調節することが提案される。本発明は、故に、（恒久的に）マウントされる結晶の特性と最も良く適合する特定のピクセルごとのＡＳＩＣパラメータ設定を決定するための当初の工場校正として使用され得る。検出器の日常的使用では、閾値走査を用いる閾値校正が適用され得る。

弾道損は、高い計数率（カウントレート）を達成するためには不可避である。本発明が重要視することは、センサピクセル群が異なる応答を有し得るために、弾道損がチャネル間で異なり得るという事実にある。故に、意図することは、ピクセル群にわたって弾道損を“等化”することである。

本発明の好適な一実施形態において、検出装置は更に、フィードバック放電ユニットに並列に結合された帰還キャパシタを有する。電流トランジェント（又は電流パルス）が発生するとき（又は、前置増幅器を用いる場合のステップ応答）、対応する変化が帰還キャパシタに伝えられ、増幅器出力に、その電圧を元の入力電荷に比例する振幅へと変化させる。この高さこそ、エネルギーを推定するのに使用されるものである。来たるべき衝突フォトンを整形ユニットが処理することを可能にするために、帰還キャパシタが放電することが必要である。この目的のために、例えば帰還抵抗などのフィードバック放電ユニットが使用される。このような抵抗は、キャパシタを放電させることになる。放電ユニットのその他の例（例えば、帰還電流源など）が以下に開示される。

検出装置は好ましくは、フォトン計数検出装置（エネルギー弁別フォトン計数検出装置としても知られる）であり、すなわち、検出されたフォトンを１つ以上のエネルギーインターバルにエネルギー弁別し、各エネルギーインターバルについて、それぞれのエネルギーインターバルに入るエネルギーを持つ検出フォトンの数を表すカウントを提供する検出装置である。このような検出装置は、例えば、医用コンピュータ断層撮影（ＣＴ）システム、医用陽電子放出型断層撮影（ＰＥＴ）システム、又は医用単一光子放出型コンピュータ断層撮影（ＳＰＥＣＴ）システムなどの、医用撮像システムで使用される。

典型的な検出装置は、各ピクセルが前置増幅ユニットと整形ユニットとを有する複数のピクセルを有する。故に、異なる過渡応答を補正するためには、各ピクセルで整形ユニットがフィードバック放電ユニット及びフィードバック放電制御ユニットを有して、全てのピクセルで同時にフィードバック放電ユニットの値を調節できるようにすることが望ましい。

放射線源は、例えば、Ｘ線管若しくは同様の装置、例えばガンマ放射性核種などのガンマ線源、又は陽電子放射性核種とし得る。放射線源はまた、多エネルギー放射線源、すなわち、２つ以上のエネルギーレベルでフォトンを放つ放射線源であってもよい。

本発明の一実施形態において、検出装置は更に、検出されたフォトンのエネルギーを上記電気パルスに応じて決定するエネルギー決定ユニットを有する。エネルギー決定ユニットは好ましくは、検出されたフォトンを１つ以上のエネルギーインターバルにエネルギー弁別して、各エネルギーインターバルについて、それぞれのエネルギーインターバルに入るエネルギーを持つ検出フォトンの数を表すカウントが検出装置によって提供され得るようにするエネルギー弁別ユニットである。

本発明の更なる一実施形態において、エネルギー決定ユニットは、上記電気パルスを１つ以上のエネルギー比較値と比較することによって、検出されたフォトンのエネルギーを決定するように適応される。エネルギー決定ユニットの単純で直接的な実装は、例えば、所与の衝突フォトンエネルギーに対して期待されるパルス振幅に対応するとし得る所定のエネルギー比較値の使用である。

本発明の更なる一実施形態において、エネルギー決定ユニットは、１つ以上の比較器を有する。ここで上述したように、エネルギー決定ユニットの単純で直接的な実装は、所定のエネルギー比較値の使用である。これらの所定のエネルギー比較値が比較器に割り当てられ、比較器が、パルス振幅がそれぞれの閾値よりも高いか否かを決定し得る。

本発明の更なる一実施形態において、上記１つ以上の比較器のうちの第１の比較器が、電気パルスを第１のエネルギー比較値と比較するように適応される。第１の比較器は、電気パルスが第１のエネルギー比較値よりも小さい場合に第１の論理信号を出力するように適応される。この比較器は、電気パルスが第１のエネルギー比較値に等しいかそれよりも大きいかである場合に第２の論理信号を出力するように適応される。例えば、第１のエネルギー比較値は、仮に弾道損が存在しないとした場合に衝突フォトンエネルギーから期待されるパルス振幅に一致して設定され得る。しかしながら、弾道損が存在するので、その場合、パルス振幅は、第１のエネルギー比較値を超えるには小さすぎる可能性が高い。故に、第１の比較器は、第１の論理信号を出力することになり得る。第１の論理信号は、パルス振幅が小さすぎることを指し示す。応答して、フィードバック放電制御ユニットは、フィードバック放電ユニット値を調節し得る。

本発明の更なる一実施形態において、フィードバック放電制御ユニットは、電気パルスが上記１つ以上のエネルギー比較値よりも小さい場合に帰還抵抗のレジスタンスを増大させるように適応される。帰還抵抗値を増大させることにより、整形ユニットによって生成されるパルスの振幅が同様に増大する。はっきり言うと、電流トランジェントが発生するとき（又は、前置増幅器を用いる場合のステップ応答）、対応する変化が帰還キャパシタに伝えられ、増幅器出力に、その電圧を元の入力電荷に比例する振幅へと変化させる。この高さこそ、エネルギーを推定するのに使用されるものである。来たるべき衝突フォトンを整形ユニットが処理することを可能にするために、帰還キャパシタが放電することが必要である。この目的のために、帰還抵抗が使用される。このような抵抗は、キャパシタを放電させることになる。この放電は、キャパシタ内の電荷が存在するときには常に起こるので、出力がその理論的最大（Ｖ＝Ｑ／Ｃ）に至る前から放電が起こることを意味する。従って、早期の放電による弾道損について話し得る。抵抗が低いほど、整形器が新たなパルスに対して速く準備できることになるが、弾道損が高くなる。故に、帰還抵抗値を調節することにより、フィードバック放電制御ユニットは、整形ユニットによって出力されるパルス振幅に影響を及ぼして、パルス振幅が最終的に第１のエネルギー比較値を超え得るようにし得る。

本発明の更なる一態様において、放射線源によって放たれたフォトンを検出するための、弾道損を調節することが可能な検出装置が提供され、この検出装置は、フォトンによって生成された電荷パルスを電気信号へと変換するように適応された前置増幅ユニットと、上記電気信号を電気パルスへと変換するように適応された整形ユニットとを有する。整形ユニットは帰還電流源を有する。帰還電流源の値は調節可能である。検出装置は更に、帰還電流源に結合された帰還電流源制御ユニットを有する。帰還電流源制御ユニットは、上記電気パルスに応じて帰還電流源の値を調節するように適応される。換言すれば、本発明の第１の態様の帰還抵抗が電流源によって置き換えられ得る。この電流源は好ましくは一定であり、すなわち、整形器帰還キャパシタが定電流で放電される。本発明は、この整形器トポロジにも適用可能であり、その場合、制御ユニットは、帰還抵抗の代わりに、定電流の値を制御することができる。この定電流が高いほど、弾道損が大きい（低い出力電圧が結果として得られる）。

本発明の一実施形態において、フィードバック放電制御ユニットは、フィードバック放電制御ユニットが少なくとも１つの論理信号を受信するように構成されるよう、エネルギー決定ユニットに結合される。この少なくとも１つの論理信号は、例えば、パルス振幅が第１のエネルギー比較値よりも小さいのか小さくないのかを指し示し得る。この少なくとも１つの論理信号をフィードバック放電制御ユニットに送ることにより、フィードバック放電制御ユニットは、現在の帰還抵抗値を増大させるべきか、低減させるべきか、それとも維持すべきかを決め得る。

本発明の更なる一実施形態において、フィードバック放電制御ユニットは、第１又は第２の論理信号のうちの一方を受信するように結合される。フィードバック放電制御ユニットは、第１の論理信号の受信を受けて帰還抵抗のレジスタンスの増大を生じさせるように適応される。フィードバック放電制御ユニットは、第２の論理信号の受信を受けて帰還抵抗のレジスタンスを維持することを生じさせるように適応される。ここで上述したように、帰還抵抗値を増大させることにより、フィードバック放電制御ユニットは、整形ユニットによって出力されるパルスの振幅の増大に作用し得る。これに代えて、且つ／或いは加えて、フィードバック放電制御ユニットは、帰還電流源によって生成される帰還電流の増大に作用してもよい。

本発明の更なる一実施形態において、起動時に、フィードバック放電制御ユニットは、帰還抵抗のレジスタンスに所定のイニシャル値を取らせるように適応される。これに代えて、且つ／或いは加えて、フィードバック放電制御ユニットは、帰還電流源によって生成される電流に所定のイニシャル値を取らせるように適応される。所定のイニシャル値は、例えば、（例えば、放射線源によって決定される）所与のエネルギーの衝突フォトンについて期待される値に相当し得る。弾道損の存在により、整形ユニットによって生成されるパルスは、エネルギー決定ユニットの比較器を作動させるのには小さすぎる振幅を有することになる。故に、フィードバック制御ユニットは、その後に、パルス振幅が十分に大きくなるまで帰還抵抗値（又は帰還電流値）を増大させ、それにより、ピクセル群にわたって弾道損を少なくとも或る程度まで補償し得る。制御はまた外部構成によって実行されることができ、それは必ずしも、帰還抵抗値（又は帰還電流値）が自動的に増大される“自動モード”である必要はない。

本発明の更なる一実施形態において、前置増幅ユニットは電荷検知式増幅器を有する。本発明の更なる一態様において、フィードバック放電ユニットは、整形ユニットの入力と整形ユニットの出力とに接続される。

本発明の更なる一態様において、システムは、検出装置と所定のエネルギーのフォトンを放射する放射線源とを有し、弾道損を調節することが可能である。放射線源は、例えば、Ｘ線管若しくは同様の装置、例えばガンマ放射性核種などのガンマ線源、又は陽電子放射性核種とし得る。放射線源はまた、多エネルギー放射線源、すなわち、２つ以上のエネルギーレベルでフォトンを放つ放射線源であってもよい。所定のエネルギーのフォトンを放射する放射線源を選択することにより、エネルギー決定ユニットで使用される１つ以上のエネルギー閾値が、所定のエネルギーに鑑みて期待されるパルス振幅に対応するように選定され得るので、明確に規定された校正手順が実行され得る。

本発明の一実施形態において、装置は更に、検出されたフォトンのエネルギーを電気パルスに応じて決定するエネルギー決定ユニットを有する。エネルギー決定ユニットは、それぞれの閾値を持つ１つ以上の比較器を有する。起動時、上記１つ以上の比較器のうちの第１の比較器の閾値が、上記フォトンの上記所定のエネルギーに対応する値に設定される。上記１つ以上の比較器のうちの第１の比較器の閾値を、上記フォトンの上記所定のエネルギーに対応する値に設定することにより、帰還抵抗値を段階的に増大させて、弾道損を補償するのに十分なレジスタンスを特定し得る。これに代えて、且つ／或いは加えて、上記１つ以上の比較器のうちの第１の比較器の閾値を、上記フォトンの上記所定のエネルギーに対応する値に設定することにより、帰還電流源値を段階的に増大させて、弾道損を補償するのに十分な帰還電流を特定し得る。

本発明の更なる一態様において、検出装置による、放射線源によって放たれたフォトンを検出する検出方法が提供され、当該検出方法は、弾道損を調節することが可能であり、フォトンによって生成された電荷パルスを電気信号へと変換するように適応された前置増幅ユニットを用意し、上記電気信号を電気パルスへと変換するように適応された整形ユニットを用意し、整形ユニットはフィードバック放電ユニットを有し、フィードバック放電ユニットのパラメータが調節可能であり、上記電気パルスが少なくとも１つのエネルギー比較値を超えない場合に、フィードバック放電ユニットのパラメータを調節し、上記電気パルスが上記少なくとも１つのエネルギー比較値を超える場合に、フィードバック放電ユニットのパラメータを維持することを有する。一実施形態において、フィードバック放電ユニットのパラメータを調節することは、電気パルスの振幅が、例えば、エネルギー決定ユニットの比較器のうちの１つを作動させるのに十分な大きさになるまで、繰り返し実行される。

本発明の更なる一態様において、弾道損を調節することが可能な校正方法が提供される。当該校正方法は、放射線源により、所定のエネルギーのフォトンを放つことと、本発明に従った検出方法により、放射線源によって放たれたフォトンを検出することとを有し、フィードバック放電ユニットのパラメータを調節することは、上記電気パルスを少なくとも１つのエネルギー比較値と比較することを有する。当該校正方法は更に、上記電気パルスが上記少なくとも１つのエネルギー比較値を超えない場合に、帰還抵抗のレジスタンスを増大させるステップを有する。これに代えて、且つ／或いは加えて、当該校正方法は更に、上記電気パルスが上記少なくとも１つのエネルギー比較値を超えない場合に、フィードバック放電ユニットによって生成される帰還電流を増大させるステップを有する。好ましくは、上記少なくとも１つのエネルギー比較値は、期待されるパルス振幅に対応する。はっきり言うと、ピクセル群にわたる弾道損の差を補償することが提案される。例えば、１００ｋｅＶフォトンは、名目上１０ｎｓの入力（これは既に特定量の弾道損を含んでいる）に対して１００ｍＶパルスを生じさせ得る。１００ｍＶの代わりに９０ｍＶを示すピクセルは、（数あるアーチファクトの中でとりわけ）この特定のピクセルがその他の画素よりも大きい弾道損を被っていることを指し示し、そして、それを補償するように帰還抵抗（又は帰還電流源）が調節され得る。上記少なくとも１つのエネルギー比較値を、所定エネルギーのフォトンに対応する値に設定することにより、帰還抵抗値を段階的に増大させて、弾道損を補償するのに十分なレジスタンスを特定し得る。これに代えて、且つ／或いは加えて、上記１つ以上の比較器のうちの第１の比較器の閾値を、上記フォトンの上記所定のエネルギーに対応する値に設定することにより、帰還電流源値を段階的に増大させて、弾道損を補償するのに十分な帰還電流を特定し得る。この校正方法は、（恒久的に）マウントされるＣＺＴ結晶の各ピクセルの特性と最も良く適合する特定のピクセルごとのＡＳＩＣパラメータ設定を決定するための付帯サービス又は“工場での校正”として実現可能である。

理解されるべきことには、請求項１の検出装置、請求項１２のシステム、請求項１４の検出方法、及び請求項１５の校正方法は、従属項に規定されるような同様及び／又は同質の好適実施形態を有する。

理解されるべきことには、それぞれの独立項との従属項又は上述の実施形態の組み合わせも本発明の一好適実施形態とすることができる。

本発明のこれら及びその他の態様が、以下に記載される実施形態を参照して明らかになる。

図面は以下の図を含む。
投影データ生成システムの一実施形態を模式的且つ例示的に示す図である。 放射線源によって放たれたフォトンを検出する検出装置の実施形態を模式的且つ例示的に示す図である。 放射線源によって放たれたフォトンを検出する検出装置の実施形態を模式的且つ例示的に示す図である。 放射線源によって放たれたフォトンを検出する検出装置の実施形態を模式的且つ例示的に示す図である。 整形器出力に対する帰還抵抗の効果を模式的且つ例示的に示す図である。 検出方法の一実施形態を模式的且つ例示的に示す図である。 校正方法の一実施形態を模式的且つ例示的に示す図である。

図１は、対象物の投影データを生成する投影データ生成システム２０の一実施形態を模式的且つ例示的に示している。この実施形態において、投影データ生成システムは、コンピュータ断層撮影システムである。コンピュータ断層撮影システム２０は、ｚ方向に平行に延びる回転軸Ｒの周りでステータ（図１には示さず）に対して回転可能なガントリー１すなわちロータを含んでいる。ガントリー１に、この実施形態ではｘ線管である放射線源２が搭載されている。放射線源２はコリメータ３を備えており、コリメータ３は、放射線源２によって生成される放射線から、この実施形態においては、円錐状（コニカル）放射線ビーム４を形成する。放射線は、検査ゾーン５内の例えば患者などの対象物（図示せず）を横断する。検査ゾーン５を横断した後、放射線ビーム４は、ガントリー１に搭載された検出器６に入射する。

検出器６は、検出した放射線に応じた検出信号を生成し、且つ生成した検出信号に応じた投影データすなわち検出値を生成するように適応される。投影データが異なる収集方向から収集され得るように、放射線を検出する間にガントリー１が検査ゾーン５の周りを回転する。

図２Ａ−２Ｃは、（例えば図１を参照して示したような）放射線源２によって放たれたフォトンを検出する検出装置６の実施形態を模式的且つ例示的に示している。検出装置６は、この実施形態ではフォトン計数検出装置であり、各々が感放射線センサ１４を含む複数のピクセルを有する。ピクセルの感放射線センサ１４は、放射線源２によって放たれたフォトンを検出し、そして、検出したフォトン各々に対し、例えば電流又は電圧信号などの、対応する電気信号を生成する。好適なセンサタイプの例は、例えばテルル化カドミウム亜鉛（ＣＺＴ）系センサなどの直接変換型センサを含む。その他の好適センサタイプは、光センサと光的に連通したシンチレータを含んだシンチレータベースのセンサである。この実施形態では電流信号Ｉ_Ｓである感放射線センサ１４によって生成された電気信号は、フォトンによって生成された電荷パルスを電気信号へと変換するものであるピクセルの前置増幅ユニット１１（例えば、電荷検知式増幅器など）に渡される。感放射線センサ１４は、この実施形態において、カップリングキャパシタ１５によってパルス前置増幅ユニット１１（例えば、電荷検知式増幅器など）に結合されている。他の実施形態においては、ＤＣカップリングが使用されてもよく、それにより、電気信号Ｉ_ＳのＤＣ部分及びＡＣ部分の双方が前置増幅ユニット１１（例えば、電荷検知式増幅器など）に渡されることになる。前置増幅ユニット１１（例えば、電荷検知式増幅器など）は、図２Ａの実施形態では、演算増幅器１１として実装されている。他の実施形態において（例えば、図２Ｂ及び２Ｃ参照）、前置増幅ユニット１１は、演算増幅器、キャパシタＣ_ｆ１及び抵抗Ｒ_ｆ１の帰還（フィードバック）回路、及び／又は、キャパシタＣ_ｆ１及び抵抗Ｒ_ｆ１によって形成される極零点相殺回路を有し得る。なお、ＣＳＡ及び零点相殺ステージの記号Ｒ_ｆ１Ｃ_ｆ１は、それぞれ同じ抵抗（レジスタンス）及びキャパシタンスを有する抵抗（レジスタ）及びキャパシタ特定している。これは極零点相殺の本質であり、すなわち、それらは常に双方が存在する。それらは、この等価時定数が同一であれば、異なっていてもよい。図は典型的な実装を反映したものであるが、とりわけ、これらのコンポーネントは本発明に必須ではないので、これに代わるものも排除されない。

前置増幅ユニット１１（例えば、電荷検知式増幅器など）によって生成された電気信号は、整形ユニット６０に渡される。整形ユニット６０は、電気信号を電気パルスに変換する。図２Ａの実施形態において、整形ユニット６０は、演算増幅器１２及び帰還抵抗１３を有している。他の一実施形態において（図２Ｂ参照）、整形ユニット６０はまた、帰還抵抗１３に並列に結合された帰還キャパシタＣ_ｆ２をも有する。更なる他の一実施形態において（図２Ｃ参照）、帰還抵抗１３は電流源Ｉ＝ｆ（Ｖｏｕｔ）（必ずしも定電流源ではない）によって置き換えられる。なお、電流源Ｉ＝ｆ（Ｖｏｕｔ）はまた、図２Ａの実施形態でも使用され得る。すなわち、電流源Ｉ＝ｆ（Ｖｏｕｔ）はまた、例えば前置増幅ユニット１１内に抵抗Ｒ_ｆ１及びキャパシタＣ_ｆ１を含まない回路とも組み合わされ得る。演算増幅器１２は、入力１２１及び出力１２２を有する。演算増幅器１２はまた、例えば２入力１出力、又は２入力２出力などの差動増幅器として実装されることもできる。この実施形態では、前置増幅ユニット１１によって生成された電気信号は、演算増幅器１２の入力１２１に渡されている。演算増幅器１２の出力１２２と入力１２１との間に帰還抵抗１３が結合されている。好ましくは、帰還抵抗１３のレジスタンスは調節可能であり、すなわち、その値は変更されることができる。帰還抵抗１３のレジスタンスの調節は、例えば、帰還抵抗１３のレジスタンスが増大されるべきことを指し示す論理信号を送ることによって実行され得る。それに代えて、あるいは加えて、帰還抵抗１３のレジスタンスの調節は、例えば、帰還抵抗１３のレジスタンスが低減されるべきことを指し示す論理信号を送ることによって実行され得る。この実施形態において、帰還抵抗１３のレジスタンスの調節は、帰還抵抗１３に結合されたフィードバック放電制御ユニット５０によって制御される。好ましくは、フィードバック放電制御ユニット５０は、帰還抵抗１３のレジスタンスを調節するように適応される。他の例では、図２Ｃの実施形態において、フィードバック放電制御ユニット５０は、電流源Ｉ＝ｆ（Ｖｏｕｔ）によって生成される電流の値を制御するように適応される。

整形ユニット６０によって生成された電気パルスは、検出されたフォトンのエネルギーを決定するピクセルのエネルギー決定ユニット３０に渡される。この実施形態では、エネルギー決定ユニット３０は、検出パルス信号の振幅を１つ以上のエネルギー閾値Ｘ_１，Ｘ_２，…，Ｘ_Ｎと比較することによって検出パルス信号をエネルギー弁別するエネルギー弁別器として実装されている。この目的のため、エネルギー決定ユニット３０は、この実施形態において、１つ以上の比較器を有し得る。該１つ以上の比較器の各々が、それぞれのエネルギー閾値Ｘ_１，Ｘ_２，…，Ｘ_Ｎに対する、整形ユニット６０によって生成された電気パルスの比較を実行する。検出パルス信号がそれぞれのエネルギー閾値Ｘ_１，Ｘ_２，…，Ｘ_Ｎを上回る場合、対応するカウンタＣ_１，Ｃ_２，…，Ｃ_Ｎがインクリメントされ、そして、フレーム期間の終わりにて、それぞれのエネルギーインターバル各々に対応するカウント数が、読出しライン３１を介してカウンタＣ_１，Ｃ_２，…，Ｃ_Ｎから読み出される。

高エネルギーにおいて、フォトンスペクトロメータのエネルギー分解能は、特に、高速（ハイレート）動作を可能にするために短い処理時間が使用されるとき、“弾道損”効果によって支配され得る。これは、検出器信号における立ち上がり時間バラつきが、該信号がパルス整形器を通った後に信号変動に反映されるという事実に由来する。

その寸法が平均自由行程の程度かそれよりも短いかである超短チャネル長においては、チャネルキャリアは散乱を被らない。それらは、散乱を通じてエネルギーを格子へと失うことなく、場からエネルギーを獲得することができ、飽和速度よりも遥かに高い速度を得ることができる。この効果は弾道輸送と呼ばれている。半導体検出器によって作り出される信号の測定は、理想的には、検出器内で放射線イベントによって作り出された電荷に比例した出力読出しをもたらす弾道測定であるべきである。この読出しは、検出器における電荷収集時間とは無関係であるべきである。このような結果は、検出器電荷収集時間と比較して非常に長い時間で測定が為される場合には達成されることができるが、スペクトロメータにおける測定時間は通常、不定期に比較的高いレートで発生する信号パルスを処理する必要性によって制限される。また、長い処理時間が使用される場合、パラレルノイズが増大する。結果として、スペクトロメータで使用されるパルス整形回路は、通常は数ナノ秒（ＣＴ用途において）又は数マイクロ秒（その他の用途において）に制限される総持続時間を持つ出力パルスを作り出すように設計され、パルス幅の半分未満の時点で起こる出力パルスのピーク振幅が、検出器からの入力電荷信号の指標として使用される。ＣＺＴ検出器の場合、電荷収集時間は、（相互作用の位置に依存して）イベント間で変動し、１μｓに迫り得る。結果として、弾道測定のための条件が満たされず、“弾道損”効果が発生する。相互作用位置は、過渡応答に影響を及ぼし得る。しかしながら、コンピュータ断層撮影（ＣＴ）においては、典型的なピクセルサイズは非常に小さい（サブミリメートル）一方で、材料が比較的厚い（２−３ｍｍ）。これは、所謂スモールピクセル効果を利用する。従って、過渡応答は、相互作用がアノードの非常に近くで起こるのでない限り、かなり均一である。けれども、結晶の不均一性に起因して、異なるピクセルに異なる応答を生み出す程度まで電界がゆがめられ得る。これこそ、本発明が補償することを目指すものである。このような幾何学構成において、過渡応答は数１０ｎｓ（例えば、１０−３０ｎｓ）の範囲内であると期待される。

これらの“弾道損”効果の結果として、検出器電荷信号立ち上がり時間における変動は、パルス整形器からの出力信号のピーク振幅における変動に反映される。一部の状況下で、これらの弾道損変動は、分解能を制限する主要又は支配的な要因である。半導体検出器スペクトロメータにおいて“弾道損”効果を補正する１つの取り組みが、Ｆ．Ｓ．Ｇｏｕｌｄｉｎｇ及びＤ．Ａ．Ｌａｎｄｉｓによる“Ｂａｌｌｉｓｔｉｃ Ｄｅｆｉｃｉｔ Ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ ｉｎ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ Ｄｅｔｅｃｔｏｒ Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｅｒｓ”，ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓ．Ｎｕｃｌ．Ｓｃｉ．，第３５巻，第１号，１９８８年に記載されている。

本発明は、アレイにわたるフォトピーク振幅の隔たりが或る程度まで既に補正されているように弾道損を所定の期待値に調節するために、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）動作点を調整することを提案する。整形ユニット６０の帰還抵抗１３（又は帰還電流源Ｉ）が弾道損を担う。そして、整形器振幅（すなわち、整形ユニット６０によって生成される電気パルスの振幅）がエネルギー決定ユニット３０の比較器のうちの１つを作動させるのに十分であるかを繰り返し評価することによって、帰還抵抗１３の好適値が決定され得る。比較器は、放射線源２のエネルギー領域内のフォトピークの期待位置に対応する所定の値に設定され得る。

本発明は、所与のテルル化カドミウム亜鉛（ＣＺＴ）ピクセルの過渡応答に合わせて弾道損を適応させるために、全ての個々のピクセルの整形器動作点をその帰還抵抗１３（又は帰還電流源Ｉ）によって変更することに関する。

所与のエネルギーの衝突フォトンに対して異なる過渡応答を示すピクセルは、弾道損特性に関係する整形器信号振幅差を生じさせることになる。すなわち、双方の整形器が同じ設定で動作していると仮定すると、１０ｎｓパルスを届けることが可能なピクセル（すなわち、１０ｎｓの全幅を持つパルスを届けるピクセル）は、その整形器出力において、２０ｎｓパルスを届けるピクセル（すなわち、２０ｎｓの全幅を持つパルスを届けるピクセル）よりも大きい振幅を届けることになる。特性“１０ｎｓ”は、電荷の９５％が届けられることになる時間を表し得る。そして、それは大部分のエネルギーが検出されることになる過渡時間である。

放射能源２（例えば、^２４１Ａｍ又は^５７Ｃｏ）を用いて、あるいはＸ線管２をＫエッジフィルタとともに用いて、検出器６を照射しながら、帰還抵抗１３の抵抗値を繰り返し調整することが提案される。同様にして、放射能源２（例えば、^２４１Ａｍ又は^５７Ｃｏ）を用いて、あるいはＸ線管２をＫエッジフィルタとともに用いて、検出器６を照射しながら、帰還電流源Ｉの帰還電流値を繰り返し調整することが可能である。低い等価抵抗値（最大弾道損）で開始して、整形ユニット６０の出力がエネルギー決定ユニット３０の１つの比較器を作動させるのに十分な高さになる（すなわち、或る数の妥当なカウントが或る時間インターバル内で観測される）まで、連続したステップ（歩み）で抵抗値が増大される。例えば、設計により、６０ｋｅＶのＸ線フォトンが、整形ユニット６０によって生成される電気信号の振幅で１００ｍＶを生じさせることが期待されると仮定する。すると、比較器閾値は例えば１００ｍＶに設定される。帰還抵抗１３（又は帰還電流源Ｉ）の最低値においては、弾道損が高すぎるので、整形ユニット６０は十分な振幅を生成しそうにない。帰還抵抗１３（又は帰還電流源Ｉ）の値が十分に高くなると、エネルギー決定ユニット３０の比較器が、各衝突フォトンに対して妥当なカウントを提供し始めることになる。幾つかのアーチファクト（例えば、電荷共有、隣接ピクセルからのｋ−蛍光、部分的収集（アノードの非常に近くで光が相互作用するとき））のために期待の６０ｋｅＶよりも低いものとなる収集電荷に関係する“低エネルギーテイル”は、ここでは問題とならず、妥当なカウントは、フォトピークエネルギー（例えば、^２４１Ａｍの場合に６０ｋｅＶ）に到達するフォトン相互作用でのみ達成される。この時点で、この所与のピクセルについて帰還抵抗１３（又は帰還電流源Ｉ）の値が確定（且つ記憶）される。帰還抵抗１３の抵抗値（又は帰還電流源Ｉの電流値）は、例えば、フィードバック放電制御ユニット５０内に記憶され得る。

図３は、整形ユニット６０によって生成される電気パルスの振幅が、帰還抵抗１３（又は帰還電流源Ｉ）の値を増大させることに伴って、どのように変化するかを概念的に示している。整形ユニット６０によって生成される電気パルスがベースライン３０１に対して示されている。所定の閾値３１０が、例えば衝突フォトンのエネルギーに対応して、エネルギー決定ユニット３０にて選定されている。参照符号３５０は、帰還抵抗１３の抵抗値（又は帰還電流源Ｉの電流値）を増大させることの効果を例示している。実線は、所定の閾値１３を超える帰還抵抗１３（又は帰還電流源Ｉ）の値に対応している。そして、帰還抵抗１３（又は帰還電流源Ｉ）のその値が、弾道損の影響に関する校正のための好適値として選定される。

ピクセル構成されたアレイ上で、この手順は全てのピクセルに対して同時に走ることができる。帰還抵抗１３（又は帰還電流源Ｉ）を調節する反復プロセスは、単純な状態機械及び幾らかのロジックによって、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）それ自体の中に実装されることができる。他の例では、この手順は、例えば、内部の特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）設定へのアクセスを有するフィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ（ＦＰＧＡ）によって、外部実装され得る。

図４は、検出装置６による、放射線源２によって放たれたフォトンを検出する検出方法４５０の一実施形態を模式的且つ例示的に示している。第１のステップ４００にて、前置増幅ユニット１１が用意される。前置増幅ユニット１１は、フォトンによって生成された電荷パルスを電気信号へと変換するように適応される。更なるステップ４１０にて、整形ユニット６０が用意される。整形ユニット６０は、上記電気信号を電気パルスへと変換するように適応される。整形ユニット６０は、帰還抵抗１３（又は帰還電流源Ｉ）を有する。帰還抵抗１３のレジスタンス又は帰還電流源Ｉの帰還電流は調節可能である。更なるステップ４２０は、上記電気パルスに応じて帰還抵抗１３のレジスタンス（又は帰還電流源Ｉの電流値）を調節することに関する。

図５は、校正方法５００の一実施形態を模式的且つ例示的に示している。第１のステップ５１０にて、校正方法５００は、放射線源２により所定のエネルギーのフォトンを放つことを有する。更なるステップにて、校正方法５００は、ここで上述したステップ４００、４１０、及び４２０を有する検出方法４５０により、放射線源２によって放たれたフォトンを検出することを有する。ステップ４２０に関し、校正方法５００は更に、電気パルスを少なくとも１つのエネルギー比較値と比較するステップ５２０と、電気パルスが上記少なくとも１つのエネルギー比較値を超えない場合に、帰還抵抗１３のレジスタンスを増大させる（且つ／或いは帰還電流源Ｉの帰還電流を増大させる）ステップ５４０とを含んでいる。それに加えて、あるいは代えて、校正方法５００は、電気パルスが上記少なくとも１つのエネルギー比較値を超えた場合に、帰還抵抗１３のレジスタンス（又は帰還電流源Ｉの電流値）を記憶するステップ５３０を有し得る。

この発明において我々は主として帰還抵抗１３（又は帰還電流源Ｉ）の値を調節することを開示しているが、同様の手順が、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）内のその他のパラメータを調節するように導入され得る。

典型的に、テルル化カドミウム亜鉛（ＣＺＴ）アレイは、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）に結び付けられる（すなわち、これらが恒久的に一緒に組み立てられる）。はっきり言うと、ＣＺＴアレイ及びＡＳＩＣは、例えば、スタッドバンプ付け、はんだ付け、導電性エポキシなどの、何らかの利用可能な接合プロセスを用いて接合される。しかしながら、本発明は、ＣＺＴアレイとＡＳＩＣとを共に接合することに限定されない。センサを恒久的に接合せずともこのような事前校正を適用し得るようなテストシステムを想像することができよう。故に、放射能源を用いるこの校正手順は、（恒久的に）マウントされるテルル化カドミウム亜鉛（ＣＺＴ）結晶の各ピクセルの特性と最も良く適合する特定のピクセルごとの特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）パラメータ設定を決定するための付帯サービス又は“工場での校正”として実現可能である。検出器の日常的使用では、なおも、閾値走査を用いる閾値校正が適用され得る。

なお、帰還抵抗１３（又は帰還電流源Ｉ）（又はその他の特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）設定パラメータ）の校正は、合理的に、テルル化カドミウム亜鉛（ＣＺＴ）結晶ピクセル間の小さめの差のみを補償することができる。何故なら、より長いテルル化カドミウム亜鉛（ＣＺＴ）信号立ち上がり時間を補償するための、より大きい帰還抵抗１３（又は帰還電流源Ｉ）は、より大きい弾道損をもたらすことになるものであり、整形ユニット６０のいっそう長いトータル出力パルス持続時間を伴い、それ故に、検討されるピクセルのサポートされる最大の計数率（カウントレート）を制限してしまうからである。検出器にわたっての、サポートされるピクセル計数率における過大なバラつきは、回避されるべきであるが、必ずしも問題外であるわけではない。

本発明の一用途例は、スペクトルＣＴ用途であるが、本発明はまた、その他の用途における同様の機能の回路にも適用可能である。

上述の実施形態においては、エネルギー決定ユニットが１つ以上の比較器を有するとして示されているが、これらの実施形態は単なる好適実施形態であり、他の実施形態において、エネルギー決定ユニットは、パルスエネルギーを決定するためのその他の手段を有することができる。上述の実施形態は、ピークが所定レベルに到達したかを検出するための手段を有しているので、例えば、数百もの弁別器を有するフルスペクトロメータや、デジタル化された整形器出力としてのＡＤＣ（すなわち、パルス分析）に基づくシステムなどの、その他のトポロジも使用され得る。

上述の実施形態の一部においては、整形ユニットが、演算増幅器、帰還キャパシタ、及び帰還抵抗（又は帰還電流源Ｉ）を有するとして示され、帰還キャパシタ及び帰還抵抗（又は帰還電流源Ｉ）がフィードバックループ内で演算増幅器の出力と入力との間に結合されているが、これらの実施形態は単なる好適実施形態であり、他の実施形態において、整形ユニットは、前置増幅ユニットからの電気信号を変換するためのその他のユニットを有することができる。はっきり言うと、整形ユニットはまた、キャパシタ及び抵抗の受動回路によって具現化されてもよい。最も単純な整形器は、ＣＲ−ＲＣ回路（ハイパス−ローパス回路網）である。ＲＣの値も同じ効果のために変化され得る。これはまた、高次のＣＲ−ＲＣ回路網にも適用される。

上述の実施形態においては、前置増幅ユニットは、演算増幅器を有するとして示されているが、これらの実施形態は単なる好適実施形態であり、他の実施形態において、前置増幅ユニットは、フォトンによって生成された電荷パルスを電気信号へと変換するためのその他のユニットを有することができる。特に、整形器のみを実装すること（すなわち、前置増幅なし）が可能である。電荷検知式増幅器（ＣＳＡ）は典型的に、比較的高い入力キャパシタンスを比較的低い整形器キャパシタンスと結合するために使用される（安定性の理由による）。電荷検知式増幅器を有しないトポロジも当業者に知られている。

開示した実施形態へのその他の変形が、図面、本開示及び添付の請求項の検討から、請求項に係る発明を実施する当業者によって理解されて実現され得る。

請求項において、用語“有する”はその他の要素又はステップを排除するものではなく、不定冠詞“ａ”又は“ａｎ”は複数であることを排除するものではない。

単一のユニット又は装置が、請求項に記載される複数のアイテムの機能を果たしてもよい。特定の複数の手段が相互に異なる従属項に記載されているという単なる事実は、それらの手段の組合せが有利に使用され得ないということを指し示すものではない。

１つ又は幾つかのユニット若しくは装置によって実行される、検出されたフォトンのエネルギーを決定することのような決定などは、その他の数のユニット若しくは装置によって実行されてもよい。例えば、整形ユニットによって生成された電気パルスが所定のエネルギー比較値を超えるか否かの決定は、単一のユニットによって、あるいはその他の数の相異なるユニットによって実行され得る。上述のフィードバック放電制御ユニットに従った、並びに上述の検出方法及び校正方法に従った、帰還抵抗（又は帰還電流源）の決定及び／又は制御は、コンピュータプログラムのプログラムコード手段として及び／又は専用ハードウェアとして実装され得る。

コンピュータプログラムは、他のハードウェアとともに供給されるか、他のハードウェアの一部として供給されるかする例えば光記憶媒体又は半導体媒体などの好適な媒体にて格納及び／又は配布され得るが、例えばインターネット又はその他の有線若しくは無線の遠隔通信システムを介してなど、その他の形態で配布されてもよい。

請求項中の如何なる参照符号も、範囲を限定するものとして解されるべきでない。

本発明は、放射線源によって放たれたフォトンを検出するための、弾道損を調節することが可能な検出装置に関する。検出装置は、前置増幅ユニット（例えば、電荷検知式増幅器など）と、フィードバック放電ユニット（例えば、帰還抵抗又は帰還電流源）を有する整形ユニットと、フィードバック放電ユニットに結合されたフィードバック放電制御ユニットとを有する。フィードバック放電制御ユニットは、整形ユニットによって生成された電気パルスが少なくとも１つのエネルギー比較値を超えない場合に帰還抵抗のレジスタンスを調節する（且つ／或いは帰還電流源の電流値を調節する）ように適応される。フィードバック放電制御ユニットは、上記電気パルスが上記少なくとも１つのエネルギー比較値を超える場合にフィードバック放電ユニットのパラメータを調節しないように適応される。帰還抵抗動作点（又は帰還電流源動作点）をチューニングすることにより、弾道損を所定の期待値に調節することができる。

Claims (15)

1. 放射線源によって放たれたフォトンを検出するための、弾道損を調節することが可能な検出装置であって、
   フォトンによって生成された電荷パルスを電気信号へと変換するように適応された前置増幅ユニットと、
   前記電気信号を電気パルスへと変換するように適応された整形ユニットであり、当該整形ユニットはフィードバック放電ユニットを有し、前記フィードバック放電ユニットのパラメータが調節可能である、整形ユニットと
   を有し、
   当該検出装置は更に、前記フィードバック放電ユニットに結合されたフィードバック放電制御ユニットを有し、前記フィードバック放電制御ユニットは、前記電気パルスが少なくとも１つのエネルギー比較値を超えない場合に前記フィードバック放電ユニットの前記パラメータを調節するように適応され、
   前記フィードバック放電制御ユニットは、前記電気パルスが前記少なくとも１つのエネルギー比較値を超える場合に前記フィードバック放電ユニットの前記パラメータを調節しないように適応されている、
   検出装置。
2. 前記フィードバック放電ユニットは帰還抵抗を有し、前記フィードバック放電制御ユニットは、前記帰還抵抗のレジスタンスを前記電気パルスに応じて調節するように適応されている、請求項１に記載の検出装置。
3. 前記フィードバック放電ユニットは帰還電流源を有し、前記フィードバック放電制御ユニットは、前記帰還電流源によって生成される電流を前記電気パルスに応じて調節するように適応されている、請求項１に記載の検出装置。
4. 当該検出装置は更に、検出されたフォトンのエネルギーを前記電気パルスに応じて決定するエネルギー決定ユニットを有する、請求項１に記載の検出装置。
5. 前記エネルギー決定ユニットは、前記電気パルスを１つ以上のエネルギー比較値と比較することによって、検出されたフォトンのエネルギーを決定するように適応されている、請求項４に記載の検出装置。
6. 前記エネルギー決定ユニットは、１つ以上の比較器を有する、請求項４に記載の検出装置。
7. 当該検出装置は更に、検出されたフォトンのエネルギーを前記電気パルスに応じて決定するエネルギー決定ユニットを有し、前記エネルギー決定ユニットは、前記電気パルスを１つ以上のエネルギー比較値と比較することによって、検出されたフォトンのエネルギーを決定するように適応され、前記フィードバック放電制御ユニットは、前記電気パルスが前記１つ以上のエネルギー比較値よりも小さい場合に、前記帰還抵抗のレジスタンスを増大させるように適応されている、請求項２に記載の検出装置。
8. 前記フィードバック放電制御ユニットは、前記フィードバック放電制御ユニットが少なくとも１つの論理信号を受信するように構成されるよう、前記エネルギー決定ユニットに結合される、請求項４に記載の検出装置。
9. 起動時に、前記フィードバック放電制御ユニットは、前記帰還抵抗のレジスタンスに所定のイニシャル値を取らせるように適応されている、請求項２に記載の検出装置。
10. 前記前置増幅ユニットは電荷検知式増幅器を有する、請求項１に記載の検出装置。
11. 前記帰還抵抗は、前記整形ユニットの入力と前記整形ユニットの出力とに接続される、請求項２に記載の検出装置。
12. 弾道損を調節することが可能なシステムであって、
    請求項１に記載の検出装置と、
    所定のエネルギーのフォトンを放射する放射線源と、
    を有するシステム。
13. 前記検出装置は更に、検出されたフォトンのエネルギーを前記電気パルスに応じて決定するエネルギー決定ユニットを有し、
    前記エネルギー決定ユニットは、それぞれの閾値を持つ１つ以上の比較器を有し、
    起動時、前記１つ以上の比較器のうちの第１の比較器の第１の閾値が、前記フォトンの前記所定のエネルギーに対応する値に設定される、
    請求項１２に記載のシステム。
14. 検出装置による、放射線源によって放たれたフォトンを検出する検出方法であって、当該検出方法は、弾道損を調節することが可能であり、
    フォトンによって生成された電荷パルスを電気信号へと変換するように適応された前置増幅ユニットを用意し、
    前記電気信号を電気パルスへと変換するように適応された整形ユニットを用意し、当該整形ユニットはフィードバック放電ユニットを有し、前記フィードバック放電ユニットのパラメータが調節可能であり、
    前記電気パルスが少なくとも１つのエネルギー比較値を超えない場合に、前記フィードバック放電ユニットの前記パラメータを調節し、
    前記電気パルスが前記少なくとも１つのエネルギー比較値を超える場合に、前記フィードバック放電ユニットの前記パラメータを維持する
    ことを有する、検出方法。
15. 弾道損を調節することが可能な校正方法であって、当該校正方法は、
    放射線源により、所定のエネルギーのフォトンを放つことと、
    請求項１４に記載の検出方法により、前記放射線源によって放たれたフォトンを検出することと
    を有し、
    前記フィードバック放電ユニットの前記パラメータを調節することは、前記電気パルスを少なくとも１つのエネルギー比較値と比較し、前記電気パルスが前記少なくとも１つのエネルギー比較値を超えない場合に、帰還抵抗のレジスタンスを増大させ且つ／或いは電流源の電流値を増大させることを有する、
    校正方法。

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