JP2017009504A - X線データ処理装置、その方法およびプログラム - Google Patents
X線データ処理装置、その方法およびプログラム Download PDFInfo
- Publication number
- JP2017009504A JP2017009504A JP2015127043A JP2015127043A JP2017009504A JP 2017009504 A JP2017009504 A JP 2017009504A JP 2015127043 A JP2015127043 A JP 2015127043A JP 2015127043 A JP2015127043 A JP 2015127043A JP 2017009504 A JP2017009504 A JP 2017009504A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ray
- effective area
- area ratio
- detection
- count value
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000012545 processing Methods 0.000 title claims abstract description 33
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 13
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 65
- 238000012937 correction Methods 0.000 claims abstract description 27
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims abstract description 20
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims abstract description 11
- 238000003672 processing method Methods 0.000 claims description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 17
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 9
- 238000007726 management method Methods 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 4
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000013500 data storage Methods 0.000 description 3
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 3
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 description 2
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 2
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 2
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 1
- 239000013077 target material Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01T—MEASUREMENT OF NUCLEAR OR X-RADIATION
- G01T7/00—Details of radiation-measuring instruments
- G01T7/005—Details of radiation-measuring instruments calibration techniques
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N23/00—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00
- G01N23/22—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by measuring secondary emission from the material
- G01N23/223—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by measuring secondary emission from the material by irradiating the sample with X-rays or gamma-rays and by measuring X-ray fluorescence
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01T—MEASUREMENT OF NUCLEAR OR X-RADIATION
- G01T1/00—Measuring X-radiation, gamma radiation, corpuscular radiation, or cosmic radiation
- G01T1/16—Measuring radiation intensity
- G01T1/17—Circuit arrangements not adapted to a particular type of detector
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01T—MEASUREMENT OF NUCLEAR OR X-RADIATION
- G01T1/00—Measuring X-radiation, gamma radiation, corpuscular radiation, or cosmic radiation
- G01T1/16—Measuring radiation intensity
- G01T1/24—Measuring radiation intensity with semiconductor detectors
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Measurement Of Radiation (AREA)
- Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
- Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)
Abstract
Description
図1は、X線測定システム10の構成の一例を示す概略図である。図1に示すようにX線測定システム10は、X線源20、試料S、X線検出器100およびX線データ処理装置200で構成されている。
図2は、主にX線検出器100およびX線データ処理装置200の構成を示すブロック図である。X線検出器100は、複数のX線受光用のピクセル110(検出部分)を有しており、例えば2次元半導体検出器である。複数のピクセル110は、2次元的にアレイ化されており、規則的に配列されている。なお、検出器は、2次元半導体検出器に限られず、1次元半導体検出器であってもよい。
図4は、主にX線データ処理装置200の構成を示すブロック図である。X線データ処理装置200は、管理部210、データ記憶部220、有効面積率算出部230、補正部250を備えており、X線の計数値から真値を推定する。なお、X線データ処理装置200は、複数種類の光源の回折X線データを分離する場合に用いてもよいし、回折X線データから蛍光X線を分離する場合に用いてもよい。
チャージシェアによる有効面積率は閾値波長と、入射X線の波長に対する依存性が存在する。この波長依存性と、複数の閾値によって測定された計数値を用いて、波長毎に、ピクセルに到達したX線の計数の推定を行う。
上記のX線測定システム10を用いて測定を行った。X線検出器20に用いた標準読み出し集積回路(ROIC)は、ゲインのばらつきを有する。例えば、6keVに閾値を設定しても実際に検出するエネルギーは、ピクセルごとにばらつく。図5は、ROICのゲインのばらつきを示すグラフである。図5に示す例では、ゲインは、平均値μ=6.0keV、標準偏差σ=0.2keVの分布を有している。
上記のX線測定システムを用いて得られた実験データを、有効面積率を用いて補正する例を説明する。Cu光源を用いて、以下の(5)の通りに実験結果が得られたものとする。
一辺100μmの矩形のピクセルのX線検出器を備えたX線測定システムにより、実際に検出されたX線強度の有効面積率による補正を行った。センサに並べて接続されたROIC間の計数値の補正には単純平均した値を採用した。図8は、(a)補正をしない場合および(b)有効面積率を用いて補正した場合、それぞれの画像を表す図である。補正しない場合は、全体的に計数値が小さく、一方、補正した場合は、全体的に計数値が大きくなっている。
上記の実施例と同様の条件で、Cu光源を用い鉄製の粉末試料にX線を照射したときの回折パターンを撮影した。その際に、まず、Feの蛍光X線を低減するために閾値を7keVに設定して撮影を行った(蛍光低減モード)。次に、閾値を5keVおよび7keVのそれぞれとしてX線画像を撮影した。そして、撮影された画像に対して各閾値とCu光源(8.04keV)およびFe光源(6.4keV)のそれぞれに対して決まる有効面積率を係数として用いた連立方程式を解くことで、画像を補正し、各光源由来の画像に分離した(蛍光分離モード)。
20 X線源
100 X線検出器
110 ピクセル(検出部分)
120 分別回路
130 カウンタ部
150 カウンタ読み出し回路
200 X線データ処理装置
210 管理部
220 データ記憶部
230 有効面積率算出部
250 補正部
300 入力部
400 出力部
S 試料
Claims (5)
- フォトンカウンティング方式のピクセルアレイ型のX線検出器により検出されたX線の計数値から真値を推定するX線データ処理装置であって、
検出部分ごとの計数値を受信し管理する管理部と、
前記検出部分に関するデータおよび線源および検出エネルギーの閾値に関するデータを用いて、前記検出部分の本来の検出能力に対するチャージシェアの影響を受けた検出能力の割合を前記検出部分の有効面積率として算出する有効面積率算出部と、
前記管理されている計数値を前記算出された有効面積率で補正して真値を推定する補正部と、を備えることを特徴とするX線データ処理装置。 - 前記有効面積率算出部は、各線源および各検出エネルギーの閾値に対して前記有効面積率を算出し、
前記補正部は、前記算出された有効面積率を連立方程式の係数として表し、前記連立方程式を用いて、各検出エネルギーの閾値に対する計数値を各線源に対する補正値に1次変換することを特徴とする請求項1記載のX線データ処理装置。 - 前記検出部分に関するデータは、前記検出部分に応じて予め記憶された、前記検出部分のサイズおよび前記検出部分内の電荷の拡がりの分布を表すデータであることを特徴とする請求項1または請求項2記載のX線データ処理装置。
- フォトンカウンティング方式のピクセルアレイ型のX線検出器により検出されたX線の計数値から真値を推定するX線データ処理の方法であって、
検出部分ごとの計数値を受信し管理するステップと、
前記検出部分に関するデータおよび線源および検出エネルギーの閾値に関するデータを用いて、前記検出部分の本来の検出能力に対するチャージシェアの影響を受けた検出能力の割合を前記検出部分の有効面積率として算出するステップと、
前記管理されている計数値を前記算出された有効面積率で補正して真値を推定するステップと、を含むことを特徴とする方法。 - フォトンカウンティング方式のピクセルアレイ型のX線検出器により検出されたX線の計数値から真値を推定するX線データ処理のプログラムであって、
検出部分ごとの計数値を受信し管理する処理と、
前記検出部分に関するデータおよび線源および検出エネルギーの閾値に関するデータを用いて、前記検出部分の本来の検出能力に対するチャージシェアの影響を受けた検出能力の割合を前記検出部分の有効面積率として算出する処理と、
前記管理されている計数値を前記算出された有効面積率で補正して真値を推定する処理と、を含む一連の処理をコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015127043A JP6355598B2 (ja) | 2015-06-24 | 2015-06-24 | X線データ処理装置、その方法およびプログラム |
EP16172408.3A EP3109677B1 (en) | 2015-06-24 | 2016-06-01 | X-ray data processing apparatus and method and program for the same |
US15/177,611 US10222491B2 (en) | 2015-06-24 | 2016-06-09 | X-ray data processing apparatus and method and program for the same |
CN201610459652.0A CN106290433B (zh) | 2015-06-24 | 2016-06-22 | X射线数据处理装置及其方法以及程序 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015127043A JP6355598B2 (ja) | 2015-06-24 | 2015-06-24 | X線データ処理装置、その方法およびプログラム |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2017009504A true JP2017009504A (ja) | 2017-01-12 |
JP6355598B2 JP6355598B2 (ja) | 2018-07-11 |
Family
ID=56194236
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2015127043A Active JP6355598B2 (ja) | 2015-06-24 | 2015-06-24 | X線データ処理装置、その方法およびプログラム |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US10222491B2 (ja) |
EP (1) | EP3109677B1 (ja) |
JP (1) | JP6355598B2 (ja) |
CN (1) | CN106290433B (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2021509957A (ja) * | 2018-01-09 | 2021-04-08 | コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェKoninklijke Philips N.V. | 電荷共有キャリブレーション方法及びシステム |
WO2021153107A1 (ja) * | 2020-01-27 | 2021-08-05 | 株式会社リガク | 制御装置、システム、方法およびプログラム |
WO2023074360A1 (ja) * | 2021-10-27 | 2023-05-04 | 国立研究開発法人理化学研究所 | 放射線画像信号処理方法、放射線画像信号処理装置、放射線撮像システム及びプログラム |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7667205B2 (en) * | 2005-10-05 | 2010-02-23 | Organisation Europeenne Pour La Recherche Nucleaire | Method for determining a particle and sensor device therefor |
WO2015087663A1 (ja) * | 2013-12-09 | 2015-06-18 | 浜松ホトニクス株式会社 | 二次元フォトンカウンティング素子 |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8378310B2 (en) * | 2009-02-11 | 2013-02-19 | Prismatic Sensors Ab | Image quality in photon counting-mode detector systems |
JP2012242111A (ja) | 2011-05-16 | 2012-12-10 | Nagoya Institute Of Technology | 放射線検出器の製造方法 |
ITPI20120060A1 (it) * | 2012-05-15 | 2013-11-16 | Ronaldo Bellazzini | Sensore radiologico digitale |
JP5914381B2 (ja) | 2013-02-19 | 2016-05-11 | 株式会社リガク | X線データ処理装置、x線データ処理方法およびx線データ処理プログラム |
-
2015
- 2015-06-24 JP JP2015127043A patent/JP6355598B2/ja active Active
-
2016
- 2016-06-01 EP EP16172408.3A patent/EP3109677B1/en active Active
- 2016-06-09 US US15/177,611 patent/US10222491B2/en active Active
- 2016-06-22 CN CN201610459652.0A patent/CN106290433B/zh active Active
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7667205B2 (en) * | 2005-10-05 | 2010-02-23 | Organisation Europeenne Pour La Recherche Nucleaire | Method for determining a particle and sensor device therefor |
WO2015087663A1 (ja) * | 2013-12-09 | 2015-06-18 | 浜松ホトニクス株式会社 | 二次元フォトンカウンティング素子 |
Non-Patent Citations (4)
Title |
---|
BROENNIMANN CH ET AL: "The PILATUS 1M detector", JOURNAL OF SYNCHROTRON RADIATION, vol. vol.13, pt.2, JPN6018019720, March 2006 (2006-03-01), pages 120 - 130 * |
BRONNIMANN CH ET AL: "Synchrotron beam test with a photon-counting pixel detector", JOURNAL OF SYNCHROTRON RADIATION, vol. vol.7, pt.5, JPN6018019719, September 2000 (2000-09-01), pages 301 - 306 * |
KRAFT P ET AL: "Performance of single-photon-counting PILATUS detector modules", JOURNAL OF SYNCHROTRON RADIATION, vol. vol.16, pt.2, JPN6018019722, May 2009 (2009-05-01), pages 368 - 375, XP002632471, DOI: doi:10.1107/S0909049509009911 * |
MAKEEV A ET AL: "Evaluation of position-estimation methods applied to CZT-based photon-counting detectors for dedicat", JOURNAL OF MEDICAL IMAGING, vol. vol2, no,2, JPN7018001751, April 2015 (2015-04-01), pages #23051 * |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2021509957A (ja) * | 2018-01-09 | 2021-04-08 | コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェKoninklijke Philips N.V. | 電荷共有キャリブレーション方法及びシステム |
WO2021153107A1 (ja) * | 2020-01-27 | 2021-08-05 | 株式会社リガク | 制御装置、システム、方法およびプログラム |
WO2023074360A1 (ja) * | 2021-10-27 | 2023-05-04 | 国立研究開発法人理化学研究所 | 放射線画像信号処理方法、放射線画像信号処理装置、放射線撮像システム及びプログラム |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN106290433B (zh) | 2020-03-27 |
EP3109677A1 (en) | 2016-12-28 |
CN106290433A (zh) | 2017-01-04 |
EP3109677B1 (en) | 2019-11-06 |
US10222491B2 (en) | 2019-03-05 |
US20160377749A1 (en) | 2016-12-29 |
JP6355598B2 (ja) | 2018-07-11 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10197684B2 (en) | Radiation imaging apparatus, control method thereof, and non-transitory computer-readable storage medium | |
JP5914381B2 (ja) | X線データ処理装置、x線データ処理方法およびx線データ処理プログラム | |
US9462190B2 (en) | Imaging apparatus, an electronic device, and imaging method to uniformize distribution of incident light, and a photostimulated luminescence detection scanner | |
CN107847198B (zh) | 辐射图像处理方法及射线照相系统 | |
JP6355598B2 (ja) | X線データ処理装置、その方法およびプログラム | |
US11199637B2 (en) | Radiation imaging apparatus, radiation imaging system, control method of radiation imaging apparatus, and non-transitory computer-readable storage medium | |
CN110753950B (zh) | 利用模拟接口的高速二维事件检测和成像 | |
Blaj et al. | X-ray imaging with ePix100a: a high-speed, high-resolution, low-noise camera | |
CN106290428B (zh) | X射线数据处理装置、其方法以及程序 | |
JP2014176565A (ja) | 画像処理装置、放射線撮影装置、画像処理方法、コンピュータプログラム及び記憶媒体 | |
JP6700737B2 (ja) | 放射線撮像システム、信号処理装置、及び、放射線画像の信号処理方法 | |
JP6873414B2 (ja) | 処理装置、方法およびプログラム | |
JP2017164374A (ja) | 放射線検出装置及び放射線検査装置 | |
Marchal | Discriminator threshold dependence of the Noise Power Spectrum in single-X-ray-photon counting silicon strip detectors | |
Christensen et al. | Spectral correction algorithm for multispectral CdTe x-ray detectors | |
JP7185596B2 (ja) | 画像処理装置および画像処理方法、プログラム | |
JP6570594B2 (ja) | 画像処理装置、放射線撮影装置、画像処理方法、コンピュータプログラム及び記憶媒体 | |
Larsson | X-Ray Detector Characterization-a comparison of scintillators | |
JP5796556B2 (ja) | 蛍光x線分析装置 | |
Clark et al. | Corrections for Fluorescence and Charge-Sharing Effects to Bremsstrahlung Spectra for a Hyperspectral Pixelated CZT X-Ray Detector | |
Laterza et al. | Heuristic data analysis for photon detection in single shot RIXS at a Free Electron Laser | |
Jha et al. | Single photon counting x-ray CCD camera spectrometer | |
Renda et al. | Soft X-ray detection with the Fairchild 100 by 100 CCD | |
JP2015080565A (ja) | 放射線撮影装置及びその制御方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20170627 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20170810 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20180605 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20180612 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6355598 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
SG99 | Written request for registration of restore |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R316G99 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
SG99 | Written request for registration of restore |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R316G99 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
S803 | Written request for registration of cancellation of provisional registration |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R316805 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
S803 | Written request for registration of cancellation of provisional registration |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R316805 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |