JP2017026423A - Compton camera, and displacement detection method of the same - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a technique of resolving a problem such as a case where there is deviation in relative positions among a plurality of Compton cameras and relative positions between Compton cameras and other imaging means.SOLUTION: A displacement detection method of a Compton camera that comprises an electron detector 1 having a scatterer, electron drifting means 12 and an electron collector 11, and a gamma-ray detector 2. Linear or planar first reference radiation flux is made incident to the scatterer, ionized electrons generated by interaction of the first reference radiation flux and the scatterer are moved to the electron collector by the drifting means, and displacement from a prescribed position of the electron detector is detected based on distribution of a first detection signal of ionized electrons detected by the electron collector.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、放射線(典型的にはガンマ線)の入射方向を取得し、例えば、その強度分布を画像として表示するコンプトンカメラ、及びコンプトンカメラの変位検出方法に関する。   The present invention relates to a Compton camera that acquires the incident direction of radiation (typically gamma rays) and displays, for example, its intensity distribution as an image, and a displacement detection method for the Compton camera.

ガンマ線検出方法の1つとして、次のアドバンストコンプトン法が知られている。該方法では、コンプトン散乱により生じた散乱ガンマ線のエネルギーと散乱方向ベクトルに加えて、コンプトン散乱により生じた反跳電子のエネルギーとコンプトン散乱点における反跳方向ベクトルを利用して入射ガンマ線の入射方向を算出する。また、この方法を用いて、放射線源が放出するガンマ線の強度分布を計測し、イメージングすることが可能なガンマカメラの一種であるコンプトンカメラが知られている。   The following advanced Compton method is known as one of gamma ray detection methods. In this method, in addition to the scattered gamma ray energy and scattering direction vector generated by Compton scattering, the recoil electron energy generated by Compton scattering and the recoil direction vector at the Compton scattering point are used to determine the incident direction of the incident gamma ray. calculate. In addition, a Compton camera, which is a kind of gamma camera that can measure and image the intensity distribution of gamma rays emitted from a radiation source using this method, is known.

非特許文献1には、このようなアドバンストコンプトン法を利用した検出装置であるTPC(Time Projection Chamber)について開示されている。TPC内は、散乱体であるガスで満たされ、電離電子を増幅して検出する平板状の電子収集器(μPIC)が配置される。またTPC内には、電子収集器に略垂直で一様な電界が作用する電子ドリフト領域が形成されている。入射ガンマ線(光子)は、この電子ドリフト領域内で、散乱体であるガス分子中の電子と相互作用してコンプトン散乱を生じさせる。その結果発生した反跳電子は連続的にガス分子を電離しながら飛行し、その飛跡上に、多数の電離電子から成る電子雲を発生させる。この電子雲は、電子ドリフト領域で、電界から受ける力によって反跳電子の飛跡とほぼ同一の形状を維持しながら電子収集器までドリフト(移動)する。電子収集器は電子の2次元検出器であり、電子雲(飛跡)の電子収集器への到達位置(X,Y座標)を検出する。散乱ガンマ線検出器による散乱ガンマ線の検出時点、即ちコンプトン散乱を生じた時点と、電子収集器による電離電子の検出時点との差、及び電離電子のドリフト速度から、電子収集部から飛跡までの距離(Z座標)が検出される。このようにして反跳電子の飛跡の3次元位置を取得することができる。一般的にこのような検出器(TPC)においては、1keV〜2000keV程度の広いエネルギー範囲のガンマ線の検出が可能であることが知られている。   Non-Patent Document 1 discloses a TPC (Time Projection Chamber) which is a detection device using such an advanced Compton method. The TPC is filled with a gas that is a scatterer, and a flat-plate electron collector (μPIC) that amplifies and detects ionized electrons is disposed. In addition, an electron drift region in which a uniform electric field is applied to the electron collector is formed in the TPC. In this electron drift region, incident gamma rays (photons) interact with electrons in gas molecules that are scatterers to cause Compton scattering. The recoil electrons generated as a result fly while ionizing gas molecules continuously, and an electron cloud composed of a large number of ionized electrons is generated on the tracks. This electron cloud drifts (moves) to the electron collector in the electron drift region while maintaining almost the same shape as the recoil electron track by the force received from the electric field. The electron collector is a two-dimensional electron detector, and detects the arrival position (X, Y coordinates) of the electron cloud (track) to the electron collector. The distance from the electron collector to the track from the difference between the time when the scattered gamma ray is detected by the scattered gamma ray detector, that is, the time when Compton scattering occurs and the time when the ion collector detects the ionized electrons, and the drift velocity of the ionized electrons. Z coordinate) is detected. In this way, the three-dimensional position of the recoil electron track can be acquired. In general, it is known that such a detector (TPC) can detect gamma rays in a wide energy range of about 1 keV to 2000 keV.

Kabuki S. et al. , “Imaging Study of a phantom and Small animal with a two-head electron-tracking Compton gamma-ray camera”, Nuclear Science Symposium Conference Record (NSS/MIC 2010)Kabuki S. et al., “Imaging Study of a phantom and Small animal with a two-head electron-tracking Compton gamma-ray camera”, Nuclear Science Symposium Conference Record (NSS / MIC 2010)

コンプトンカメラを用いてガンマ線強度の3次元分布画像を得る場合には、検査対象に対して異なる方向に配置した複数のコンプトンカメラを用いる。そして、各コンプトンカメラから得られるガンマ線の位置情報を合成して3次元分布画像を得る。さらに、一般的にはコンプトンカメラで得られるガンマ線の強度分布画像は、他の撮像手段によって得られた形態画像、例えばX線の透過画像と重ね合わせて表示され、医学診断等に用いられる。   When a three-dimensional distribution image of gamma ray intensity is obtained using a Compton camera, a plurality of Compton cameras arranged in different directions with respect to the inspection object are used. Then, the position information of the gamma rays obtained from each Compton camera is synthesized to obtain a three-dimensional distribution image. Further, in general, an intensity distribution image of gamma rays obtained by a Compton camera is displayed superimposed on a morphological image obtained by other imaging means, for example, an X-ray transmission image, and used for medical diagnosis or the like.

ここで、複数のコンプトンカメラ間の相対的な位置、又はコンプトンカメラと他の撮像手段との間の相対的な位置にずれ(正規の位置からの変位)がある場合、正しい3次元分布画像が得られないことがある。又は、重ね合わせたガンマ線分布画像と形態画像との間にずれが発生することがある。この様なことに起因して、正確な診断の支障となることがある。   Here, when there is a shift (displacement from the normal position) in the relative position between the plurality of Compton cameras or the relative position between the Compton camera and other imaging means, a correct three-dimensional distribution image is obtained. It may not be obtained. Alternatively, a deviation may occur between the superimposed gamma ray distribution image and the morphological image. For this reason, accurate diagnosis may be hindered.

本発明による変位検出方法は、散乱体と電子ドリフト手段と電子収集器を有する電子検出器、及びガンマ線検出器を備えたコンプトンカメラの変位検出方法であって、次の工程を有する。前記散乱体の中に線状又は面状の第1の基準放射線束を入射させる工程。前記第1の基準放射線束と前記散乱体との相互作用により発生した電離電子を、前記ドリフト手段によって前記電子収集器に移動させる工程。前記電子収集器により検出された前記電離電子の第1の検出信号の分布に基づいて、前記電子検出器の所定位置からの変位を検出する工程。   The displacement detection method according to the present invention is a displacement detection method for a Compton camera equipped with a scatterer, an electron drift means, an electron collector, and a gamma ray detector, and includes the following steps. A step of causing a linear or planar first reference radiation bundle to enter the scatterer. The step of moving ionized electrons generated by the interaction between the first reference radiation flux and the scatterer to the electron collector by the drift means. Detecting a displacement of the electron detector from a predetermined position based on a distribution of the first detection signal of the ionized electrons detected by the electron collector.

また本発明による変位補正方法は、散乱体と電子ドリフト手段と電子収集器を有する電子検出器、及びガンマ線検出器を備えたコンプトンカメラの配置補正方法であって、上記の変位検出方法により得られた変位の情報に応じて、前記電子検出器の配置を補正する。   A displacement correction method according to the present invention is a Compton camera arrangement correction method including an electron detector having a scatterer, an electron drift means, an electron collector, and a gamma ray detector, and is obtained by the displacement detection method described above. The arrangement of the electron detectors is corrected according to the displacement information.

本発明による変位検出方法によれば、電子検出器の正規の位置からの変位の検出が可能である。また本発明による配置補正方法によれば、電子検出器の配置の補正が可能である。このような変位検出方法及び配置補正方法をコンプトンカメラに適用することにより、複数のコンプトンカメラ間の相対的な位置のずれを補正することができて、例えば、正しい3次元分布画像が得られる。また、コンプトンカメラと他の撮像手段との間の相対的な位置のずれを補正することができて、例えば、ガンマ線分布画像と形態画像とを精度良く重ね合わせることができ、より正確な診断が可能となる。   According to the displacement detection method of the present invention, it is possible to detect the displacement from the normal position of the electronic detector. Further, according to the arrangement correction method of the present invention, the arrangement of the electron detector can be corrected. By applying such a displacement detection method and arrangement correction method to a Compton camera, it is possible to correct a relative positional shift between a plurality of Compton cameras, and for example, a correct three-dimensional distribution image is obtained. In addition, the relative positional deviation between the Compton camera and other imaging means can be corrected. For example, the gamma ray distribution image and the morphological image can be accurately superimposed, and more accurate diagnosis can be performed. It becomes possible.

コンプトンカメラの実施形態1の概略構成を示す図。The figure which shows schematic structure of Embodiment 1 of a Compton camera. 電子検出器と散乱ガンマ線検出器との検出原理を説明する図。The figure explaining the detection principle of an electron detector and a scattering gamma ray detector. 実施形態1における電子検出回路とガンマ線検出回路の詳細を示す図。FIG. 3 is a diagram illustrating details of an electron detection circuit and a gamma ray detection circuit according to the first embodiment. 実施形態1における検出器の変位検出及び配置補正のフローチャート図。The flowchart figure of the displacement detection and arrangement | positioning correction | amendment of the detector in Embodiment 1. FIG. 実施形態1におけるコリメータと基準放射線源の配置を説明する図。FIG. 3 is a diagram illustrating the arrangement of a collimator and a reference radiation source in the first embodiment. 実施形態1におけるコリメータの斜視図。FIG. 3 is a perspective view of a collimator according to the first embodiment. 電子検出器及び散乱ガンマ線検出器の適正配置状態を示す斜視図。The perspective view which shows the proper arrangement | positioning state of an electron detector and a scattering gamma ray detector. 電子検出器及び散乱ガンマ線検出器の変位状態を示す斜視図。The perspective view which shows the displacement state of an electron detector and a scattering gamma ray detector. 変位のない電子検出器をY軸方向から見た図。The figure which looked at the electron detector without a displacement from the Y-axis direction. 変位のない電子検出器における電子塊の検出位置とカウント数の関係を示すヒストグラム。The histogram which shows the relationship between the detection position of an electronic lump and a count number in an electron detector without displacement. 変位のある電子検出器をY軸方向から見た図。The figure which looked at the electronic detector with a displacement from the Y-axis direction. 変位のある電子検出器における電子塊の検出位置とカウント数の関係を示すヒストグラム。The histogram which shows the relationship between the detection position of an electronic lump and a count number in an electronic detector with displacement. 変位のある散乱ガンマ線検出器をY軸方向から見た図。The figure which looked at the scattering gamma ray detector with a displacement from the Y-axis direction. 変位のある散乱ガンマ線検出器における基準放射線の検出位置とカウント数の関係を示すヒストグラム。The histogram which shows the relationship between the detection position of a reference radiation, and a count number in the scattering gamma ray detector with a displacement. コンプトンカメラの実施形態2の概略構成を示す図。The figure which shows schematic structure of Embodiment 2 of a Compton camera. 実施形態2における検出器の変位検出のフローチャートを示す図。The figure which shows the flowchart of the displacement detection of the detector in Embodiment 2. FIG. 実施形態2におけるコリメータと基準放射線源の配置を説明する図。FIG. 6 is a diagram for explaining the arrangement of a collimator and a reference radiation source in the second embodiment. 実施形態2における電子検出回路とガンマ線検出回路との詳細を示す図。The figure which shows the detail of the electronic detection circuit and gamma ray detection circuit in Embodiment 2. FIG. コンプトンカメラの実施形態3の概略構成を示す図。The figure which shows schematic structure of Embodiment 3 of a Compton camera. 実施形態3におけるコリメータと基準放射線源の配置を説明する図。FIG. 6 is a diagram for explaining the arrangement of a collimator and a reference radiation source in a third embodiment. 実施形態3におけるコリメータの斜視図。FIG. 6 is a perspective view of a collimator according to a third embodiment.

本発明によれば、放射線の直接検出ではなく、コンプトン散乱により発生した電離電子をドリフトさせて検出することで電子検出器の所定位置からの変位を検出する。この変位の情報に応じて、電子検出器の配置を補正することもできる。   According to the present invention, the displacement of the electron detector from a predetermined position is detected by detecting ionized electrons generated by Compton scattering instead of direct detection of radiation. The arrangement of the electron detectors can be corrected according to the information on the displacement.

(実施形態1)
本発明による検出器の変位検出方法及び検出器の配置補正方法を適用したコンプトンカメラの実施形態1の概略構成を図1に示す。ここで、1は電子検出器、2は散乱ガンマ線検出器ないしガンマ線検出器、3は調整機構、4は信号処理装置、5は表示装置、6は検査対象物に含まれる放射線源、7は検査対象物の保持部である。
(Embodiment 1)
FIG. 1 shows a schematic configuration of a first embodiment of a Compton camera to which a detector displacement detection method and a detector arrangement correction method according to the present invention are applied. Here, 1 is an electron detector, 2 is a scattered gamma ray detector or gamma ray detector, 3 is an adjustment mechanism, 4 is a signal processing device, 5 is a display device, 6 is a radiation source included in the inspection object, and 7 is an inspection. This is a holding unit for the object.

電子検出器1は、散乱体であるガス(例えばアルゴン、キセノンなど)を密閉した容器であるチャンバー10と、チャンバー10に内蔵された平板状の電子収集器11と、電極12と、を含む。電子収集器11と電極12とは平行に対向し、電極12は、チャンバー10の前端側(ガンマ線入射側)に取り付けられる。電圧発生器13により、電極12と電子収集器11とに対してそれぞれ所定の電圧を印加することにより、電極12と電子収集器11との間に電子ドリフト領域が形成される。この電子ドリフト領域内では、電子収集器11に垂直な方向に一様な電界が作用する。電子ドリフト領域内の電界をより均一にするため、電子ドリフト領域の周囲にガイド電極(不図示)を設けてもよい。電子検出器1は、散乱ガンマ線検出器2とともに、電子の3次元位置検出器であるTPCを構成している。   The electron detector 1 includes a chamber 10 that is a container in which a gas (for example, argon, xenon, etc.) that is a scatterer is sealed, a plate-shaped electron collector 11 built in the chamber 10, and an electrode 12. The electron collector 11 and the electrode 12 face each other in parallel, and the electrode 12 is attached to the front end side (gamma ray incident side) of the chamber 10. By applying predetermined voltages to the electrode 12 and the electron collector 11 by the voltage generator 13, an electron drift region is formed between the electrode 12 and the electron collector 11. In this electron drift region, a uniform electric field acts in a direction perpendicular to the electron collector 11. In order to make the electric field in the electron drift region more uniform, a guide electrode (not shown) may be provided around the electron drift region. The electron detector 1 and the scattered gamma ray detector 2 constitute a TPC that is a three-dimensional position detector of electrons.

検査対象物は例えば人体(被検体)であり、その場合の放射線源6は投与した放射性薬剤である。放射線源6は、100keV〜2000keV程度のエネルギーのガンマ線を放出する放射性物質から成る。対象物の検査を行う場合、放射線源6から到来してチャンバー10の前端部と電極12を透過し、電子ドリフト領域内に入射した個々の入射ガンマ線(光子)は、ガスの分子内の電子との間の相互作用であるコンプトン散乱を受ける。その結果、反跳電子と散乱ガンマ線を生じる。この反跳電子は電子収集器11によって検出され、また散乱ガンマ線は散乱ガンマ線検出器2によって検出される。   The inspection object is, for example, a human body (subject), and the radiation source 6 in this case is the administered radiopharmaceutical. The radiation source 6 is made of a radioactive material that emits gamma rays having an energy of about 100 keV to 2000 keV. When inspecting an object, individual incident gamma rays (photons) that come from the radiation source 6 and pass through the front end of the chamber 10 and the electrode 12 and enter the electron drift region are converted into electrons in the gas molecules. Compton scattering is an interaction between the two. As a result, recoil electrons and scattered gamma rays are generated. The recoil electrons are detected by the electron collector 11 and the scattered gamma rays are detected by the scattered gamma ray detector 2.

図1に示すように、信号処理装置4は、電子検出回路20、ガンマ線検出回路21、ガンマ線入射方向算出回路22(以下、単に算出回路とも称する)、画像再構成装置23を含む。電子検出回路20は、反跳電子の検出信号から反跳電子のエネルギー、コンプトン散乱点の位置、及び反跳方向ベクトルを算出する。またガンマ線検出回路21は、散乱ガンマ線の検出信号から散乱ガンマ線のエネルギー、及び散乱方向ベクトルを算出する。   As shown in FIG. 1, the signal processing device 4 includes an electron detection circuit 20, a gamma ray detection circuit 21, a gamma ray incident direction calculation circuit 22 (hereinafter also simply referred to as a calculation circuit), and an image reconstruction device 23. The electron detection circuit 20 calculates the recoil electron energy, the Compton scattering point position, and the recoil direction vector from the recoil electron detection signal. The gamma ray detection circuit 21 calculates the energy of the scattered gamma ray and the scattering direction vector from the detection signal of the scattered gamma ray.

算出回路22は、入射ガンマ線(光子)から生じる個々のコンプトン散乱事象について、反跳電子のエネルギー、反跳方向ベクトル、散乱ガンマ線のエネルギー、及び散乱方向ベクトルをもとに、入射ガンマ線の入射方向を算出する。画像再構成装置23は、複数のコンプトン散乱事象について算出した入射ガンマ線の入射方向の情報から強度分布画像のデータを生成する。表示装置5は、この画像データを用いて、放射線の強度分布を濃淡や色の違いによって表示する。   The calculation circuit 22 calculates the incident direction of the incident gamma ray based on the energy of the recoil electron, the recoil direction vector, the energy of the scattered gamma ray, and the scattering direction vector for each Compton scattering event generated from the incident gamma ray (photon). calculate. The image reconstruction device 23 generates intensity distribution image data from information on the incident direction of incident gamma rays calculated for a plurality of Compton scattering events. The display device 5 uses this image data to display the intensity distribution of the radiation according to the density or the color difference.

次に、電子検出器1と散乱ガンマ線検出器2との検出原理について図2により説明する。尚、図2においてチャンバー10は省略する。放射線源6から放出され電子ドリフト領域に入射した100keV〜2000keV程度のエネルギーを持つ入射ガンマ線30(光子)は、ガスの分子内の電子との相互作用であるコンプトン散乱を受ける。その結果、入射ガンマ線30よりも小さいエネルギーを持つ反跳電子31と散乱ガンマ線32とが生じる。入射ガンマ線30のエネルギーをE0、反跳電子31のエネルギーをKe、散乱ガンマ線32のエネルギーをEγとすると、E0=Ke+Eγの関係が成立する。   Next, the detection principle of the electron detector 1 and the scattered gamma ray detector 2 will be described with reference to FIG. In FIG. 2, the chamber 10 is omitted. Incident gamma rays 30 (photons) having an energy of about 100 keV to 2000 keV emitted from the radiation source 6 and incident on the electron drift region are subjected to Compton scattering, which is an interaction with electrons in the gas molecules. As a result, recoil electrons 31 and scattered gamma rays 32 having energy smaller than that of the incident gamma rays 30 are generated. If the energy of the incident gamma ray 30 is E0, the energy of the recoil electrons 31 is Ke, and the energy of the scattered gamma ray 32 is Eγ, the relationship E0 = Ke + Eγ is established.

反跳電子31は電子ドリフト領域内を飛行しながら次々とガスの分子と相互作用して散乱を受け、その都度、電離電子を発生させる。尚、図2において、Pcはコンプトン散乱点、Ptは反跳電子の飛跡上の通過点、Paは散乱ガンマ線検出器2による散乱ガンマ線32の吸収点(散乱ガンマ線が光電吸収された位置)である。また、sは入射ガンマ線30の入射方向ベクトル(入射方向の単位ベクトル)、gは散乱ガンマ線32の散乱方向ベクトル(散乱方向の単位ベクトル)、eは反跳電子31の反跳方向ベクトル(コンプトン散乱点Pcにおける反跳方向の単位ベクトル)である。   While recoil electrons 31 fly in the electron drift region, the recoil electrons 31 interact with gas molecules one after another to be scattered, and generate ionized electrons each time. In FIG. 2, Pc is a Compton scattering point, Pt is a passing point on the recoil electron track, and Pa is an absorption point of the scattered gamma ray 32 by the scattered gamma ray detector 2 (position where the scattered gamma ray is photoelectrically absorbed). . Further, s is an incident direction vector (incident direction unit vector) of the incident gamma ray 30, g is a scattering direction vector (scattering direction unit vector) of the scattered gamma ray 32, and e is a recoil direction vector (Compton scattering) of the recoil electrons 31. (Unit vector in the recoil direction at the point Pc).

反跳電子31の飛跡に沿う線上には多数の電離電子からなる電子雲24が生じる。反跳電子31は、電離の度に徐々にエネルギーを失い、全てのエネルギーを失うと停止する。電子ドリフト領域の寸法をX、Y、Z方向とも100mmとすると、反跳電子31のエネルギーKeが30keV以下であればその飛程は100mm以下であり、殆どの反跳電子31は電子ドリフト領域内で停止する。また、反跳電子31が受ける散乱の間隔や散乱方向は不規則であるため、飛跡即ち電子雲24の形状も図示するように不規則に屈折した線状となる。このようにして電子ドリフト領域内に生じた電子雲24は、電界から受ける力によって、大きさ、形状をほぼ保ったまま電子収集器11に向かって垂直にドリフトする。   On the line along the track of the recoil electrons 31, an electron cloud 24 composed of a large number of ionized electrons is generated. Recoil electrons 31 gradually lose energy each time they are ionized, and stop when all energy is lost. If the dimension of the electron drift region is 100 mm in the X, Y, and Z directions, the range of the recoil electrons 31 is 100 mm or less if the energy Ke of the recoil electrons 31 is 30 keV or less, and most of the recoil electrons 31 are within the electron drift region. Stop at. In addition, since the scattering interval and the scattering direction received by the recoil electrons 31 are irregular, the shape of the tracks, that is, the electron cloud 24 is also irregularly refracted as shown in the figure. The electron cloud 24 generated in the electron drift region in this way drifts vertically toward the electron collector 11 while maintaining the size and shape substantially by the force received from the electric field.

電子収集器11はMSGC(Micro Strip Gas Chamber)等の平板状の2次元検出器である。これは、図2中に示すY方向に平行でX方向に微小な間隔で配列した多数のカソード電極線Cと、カソード電極線Cに対して90度の角度でY方向に配列した多数のアノード電極線Aと、を検出素子として備える。アノード電極線Aとカソード電極線Cとの間に電位差を付与することにより電極線間に強電界を発生させ、これにより、ドリフトして電子収集器11に到達した電子をなだれ増幅する。その結果生成された多数の電離電子と陽イオンを、それぞれ、アノード電極線Aとカソード電極線Cとによって収集する。電子収集器11で検出可能な電子の最小エネルギーは、回路のノイズ等で制限され、反跳電子のエネルギーKe=5keV程度に相当する。また、検出可能な電子の最大エネルギーは、電子ドリフト領域の大きさに対する反跳電子31の飛程で制限され、一般的にはKe=30keV程度に相当する。   The electron collector 11 is a flat plate-like two-dimensional detector such as MSGC (Micro Strip Gas Chamber). This is because a large number of cathode electrode lines C parallel to the Y direction shown in FIG. 2 and arranged at minute intervals in the X direction, and a large number of anodes arranged in the Y direction at an angle of 90 degrees with respect to the cathode electrode line C. Electrode line A is provided as a detection element. By applying a potential difference between the anode electrode line A and the cathode electrode line C, a strong electric field is generated between the electrode lines, whereby the electrons that drift and reach the electron collector 11 are avalanche amplified. A large number of ionized electrons and cations generated as a result are collected by the anode electrode line A and the cathode electrode line C, respectively. The minimum energy of electrons that can be detected by the electron collector 11 is limited by circuit noise and the like, and corresponds to the energy of recoil electrons Ke = about 5 keV. In addition, the maximum energy of detectable electrons is limited by the range of recoil electrons 31 with respect to the size of the electron drift region, and generally corresponds to about Ke = 30 keV.

散乱ガンマ線検出器2は、電子検出器1の後方に配置されており、X方向及びY方向にシンチレータ素子を2次元配列したシンチレータ25と光電検出器26とで構成される。光電検出器26として、例えば、光電子増倍管やアバランシェフォトダイオードが使用できる。散乱ガンマ線32は、シンチレータ25で光電吸収されて可視光に変換され、さらに光電検出器26によって該可視光が電気信号に変換される。   The scattered gamma ray detector 2 is arranged behind the electron detector 1 and includes a scintillator 25 and a photoelectric detector 26 in which scintillator elements are two-dimensionally arranged in the X direction and the Y direction. As the photoelectric detector 26, for example, a photomultiplier tube or an avalanche photodiode can be used. The scattered gamma rays 32 are photoelectrically absorbed by the scintillator 25 and converted into visible light, and the visible light is further converted into electric signals by the photoelectric detector 26.

次に図1に示した信号処理装置4の動作の詳細について説明する。電子収集器11による反跳電子の検出信号に対しては、電子検出回路20による処理が行われ、散乱ガンマ線検出器による散乱ガンマ線の検出信号に対しては、ガンマ線検出回路21による処理が行われる。図3に電子検出回路20とガンマ線検出回路21との詳細を示す。1つの電子雲24の各部分は電子収集器11の複数のアノード電極線A及びカソード電極線Cで検出され、その電荷(電子数)に応じた電気信号を発生する。これらの電気信号は、電子雲24の前端の到達から後端の到達までの間継続する。アノード電極線A及びカソード電極線Cからの電気信号は、それぞれ増幅部40a、40bによって増幅され、データ取り込み部41に出力される。   Next, details of the operation of the signal processing device 4 shown in FIG. 1 will be described. The detection signal of recoil electrons by the electron collector 11 is processed by the electron detection circuit 20, and the detection signal of scattered gamma rays by the scattered gamma ray detector is processed by the gamma ray detection circuit 21. . FIG. 3 shows details of the electron detection circuit 20 and the gamma ray detection circuit 21. Each part of one electron cloud 24 is detected by a plurality of anode electrode lines A and cathode electrode lines C of the electron collector 11, and generates an electrical signal corresponding to the charge (number of electrons). These electric signals continue from the arrival of the front end of the electron cloud 24 to the arrival of the rear end. The electrical signals from the anode electrode line A and the cathode electrode line C are amplified by the amplification units 40a and 40b, respectively, and output to the data capturing unit 41.

一方、散乱ガンマ線の検出信号は、ガンマ線検出回路21の増幅部47によって増幅される。増幅部47は、ガンマ線の検出に対応した信号をトリガ信号として電子検出回路20のデータ取り込み部41に出力する。データ取り込み部41は、このトリガ信号を開始点として、所定時間分の電気信号をすべて取り込む。ここで所定時間は電子収集器11と電極12の間隔をD、電子雲のドリフト速度をVとした時、D/V以上となるように設定されるものとする。これにより、1つの電子雲24に対応した各電極線からの電気信号がすべて取り込まれる。   On the other hand, the scattered gamma ray detection signal is amplified by the amplification unit 47 of the gamma ray detection circuit 21. The amplifying unit 47 outputs a signal corresponding to the detection of gamma rays to the data capturing unit 41 of the electronic detection circuit 20 as a trigger signal. The data capturing unit 41 captures all electrical signals for a predetermined time from the trigger signal as a starting point. Here, it is assumed that the predetermined time is set to be D / V or more, where D is the distance between the electron collector 11 and the electrode 12 and V is the drift speed of the electron cloud. As a result, all electrical signals from each electrode line corresponding to one electron cloud 24 are captured.

データ取り込み部41に取り込まれた電気信号から、電子エネルギー算出部46によって反跳電子のエネルギーKeが算出される。さらにデータ取り込み部41に取り込まれた電気信号は、トリガ信号を起点とする時間情報とセットにして、飛跡座標計算部42に出力される。計算部42は、収集器11で検出の電子雲の各部について、検出したアノード電極線Aとカソード電極線Cとの位置(X,Y座標)と、トリガ信号基準のドリフト時間ΔTとドリフト速度Vとの積による収集器11に垂直な方向の位置(Z座標)と、を計算する。そして、これらを元に電子雲24の各部の3次元位置データを生成する。   The energy Ke of recoil electrons is calculated by the electron energy calculation unit 46 from the electrical signal acquired by the data acquisition unit 41. Furthermore, the electrical signal captured by the data capturing unit 41 is output to the track coordinate calculation unit 42 as a set with time information starting from the trigger signal. For each part of the electron cloud detected by the collector 11, the calculation unit 42 detects the positions (X and Y coordinates) of the detected anode electrode line A and cathode electrode line C, the trigger signal reference drift time ΔT, and the drift velocity V. And the position (Z coordinate) in the direction perpendicular to the collector 11 is calculated. Based on these, three-dimensional position data of each part of the electron cloud 24 is generated.

次にコンプトン散乱点算出部43は、抽出された個々の電子雲の3次元位置データよりコンプトン散乱点Pcの位置(X,Y,Z座標)を算出し、これを反跳方向ベクトル算出部45、ガンマ線散乱方向ベクトル算出部51、及び画像再構成装置23に出力する。図2に示すように入射ガンマ線30は電極12の側から入射するため、電子ドリフト領域内でコンプトン散乱により生じた反跳電子31は電子収集器11の方向に飛行する。従って、電子雲24の両端の位置データのうち電子収集器11から遠い方をコンプトン散乱点Pcとする。また通過点算出部44は、電子雲24の3次元位置データよりコンプトン散乱点Pcから所定の距離だけ離れた飛跡上にある通過点Ptの位置(X,Y,Z座標)を算出し、これを電子反跳方向ベクトル算出部45に出力する。所定の距離は、反跳電子31の飛程よりも十分に小さければよく、例えば2mmである。反跳方向ベクトル算出部45は、これらのデータをもとに、個々の電子雲24についてコンプトン散乱点Pcから通過点Ptに向かう方向の単位ベクトルである反跳方向ベクトルeを算出し、これをガンマ線入射方向算出回路22に出力する。   Next, the Compton scattering point calculation unit 43 calculates the position (X, Y, Z coordinates) of the Compton scattering point Pc from the extracted three-dimensional position data of each electron cloud, and uses this to calculate the recoil direction vector calculation unit 45. , Output to the gamma ray scattering direction vector calculation unit 51 and the image reconstruction device 23. As shown in FIG. 2, since the incident gamma ray 30 is incident from the electrode 12 side, recoil electrons 31 generated by Compton scattering in the electron drift region fly in the direction of the electron collector 11. Therefore, the position farther from the electron collector 11 among the position data at both ends of the electron cloud 24 is defined as the Compton scattering point Pc. Further, the passing point calculation unit 44 calculates the position (X, Y, Z coordinates) of the passing point Pt on the track separated from the Compton scattering point Pc by a predetermined distance from the three-dimensional position data of the electron cloud 24. Is output to the electronic recoil direction vector calculation unit 45. The predetermined distance only needs to be sufficiently smaller than the range of the recoil electrons 31, and is 2 mm, for example. Based on these data, the recoil direction vector calculation unit 45 calculates a recoil direction vector e which is a unit vector in the direction from the Compton scattering point Pc to the passing point Pt for each electron cloud 24. It outputs to the gamma ray incident direction calculation circuit 22.

一方、ガンマ線検出回路21の増幅部47によって増幅された個々の散乱ガンマ線の検出信号は、データ取り込み部48に取り込まれた後、ガンマ線吸収点算出部49とガンマ線エネルギー算出部50に出力される。ガンマ線吸収点算出部49は散乱ガンマ線が到達し検出された吸収点Paの位置を算出し、データをガンマ線散乱方向ベクトル算出部51に出力する。ガンマ線エネルギー算出部50は、検出した散乱ガンマ線のエネルギーEγを算出し、データをガンマ線入射方向算出回路22に出力する。ガンマ線散乱方向ベクトル算出部51は、コンプトン散乱点算出部43からのコンプトン散乱点Pcのデータと散乱ガンマ線の吸収点Paのデータより、散乱ガンマ線の散乱方向ベクトルg(散乱方向の単位ベクトル)を算出する。そして、データをガンマ線入射方向算出回路22に出力する。   On the other hand, detection signals of individual scattered gamma rays amplified by the amplification unit 47 of the gamma ray detection circuit 21 are taken into the data taking unit 48 and then outputted to the gamma ray absorption point calculating unit 49 and the gamma ray energy calculating unit 50. The gamma ray absorption point calculation unit 49 calculates the position of the absorption point Pa detected when the scattered gamma rays arrive and outputs the data to the gamma ray scattering direction vector calculation unit 51. The gamma ray energy calculation unit 50 calculates the energy Eγ of the detected scattered gamma rays and outputs the data to the gamma ray incident direction calculation circuit 22. The gamma ray scattering direction vector calculation unit 51 calculates the scattering gamma ray scattering direction vector g (scattering direction unit vector) from the Compton scattering point Pc data from the Compton scattering point calculation unit 43 and the scattering gamma ray absorption point Pa data. To do. Then, the data is output to the gamma ray incident direction calculation circuit 22.

図1に示すガンマ線入射方向算出回路22は、個々のコンプトン散乱事象についての反跳電子のエネルギーKe、散乱ガンマ線のエネルギーEγ、電子の反跳方向ベクトルe、ガンマ線の散乱方向ベクトルgを元に、入射方向ベクトルsを算出する。すなわち、Ke、Eγ、e、gを元に、以下の式(1)、(2)、(3)により入射ガンマ線の入射方向ベクトルs(入射方向の単位ベクトル)を算出する。尚、式においてmは電子の静止質量、cは光速である。   The gamma ray incident direction calculation circuit 22 shown in FIG. 1 is based on recoil electron energy Ke, scattered gamma ray energy Eγ, electron recoil direction vector e, and gamma ray scattering direction vector g for each Compton scattering event. An incident direction vector s is calculated. That is, based on Ke, Eγ, e, and g, the incident direction vector s (incident direction unit vector) of the incident gamma ray is calculated by the following equations (1), (2), and (3). In the equation, m is the stationary mass of electrons, and c is the speed of light.

Figure 2017026423
Figure 2017026423

尚、ここまでの処理では、後述する電子検出器座標系及び散乱ガンマ線検出器座標系上での値を用いる。図1の画像再構成装置23は、複数のコンプトン散乱事象について、まず入射ガンマ線の入射方向ベクトルsとコンプトン散乱点Pcとのデータを、後述する装置座標系上の値に変換する。さらに、変換した入射ガンマ線の入射方向ベクトルsとコンプトン散乱点Pcとのデータから放射線源6の放射線強度分布画像のデータを生成する。表示装置5は、この画像データを用いて放射線の強度分布を濃淡や色の違いによって表示する。   In the processing so far, values on an electron detector coordinate system and a scattered gamma ray detector coordinate system described later are used. The image reconstruction device 23 in FIG. 1 first converts the data of the incident direction vector s of the incident gamma ray and the Compton scattering point Pc into values on the device coordinate system described later for a plurality of Compton scattering events. Further, data of the radiation intensity distribution image of the radiation source 6 is generated from the data of the incident direction vector s of the converted incident gamma rays and the Compton scattering point Pc. The display device 5 uses this image data to display the intensity distribution of the radiation according to shading or color difference.

次に、検出器の配置補正手段である調整機構3について説明する。図1に示すように、本実施形態の調整機構3は全体駆動装置60と散乱ガンマ線検出器駆動装置61とで構成される。全体駆動装置60は、面内駆動機構63と第1の回動機構64とを含む。面内駆動機構63は、電子検出器1と散乱ガンマ線検出器2を一体的に支持する支持体62を図1中に示すX方向及びY方向に駆動する。第1の回動機構64は、面内駆動機構63に搭載され、支持体62を、図1中に示すα方向(X軸回りの回転方向)、β方向(Y軸回りの回転方向)に回動させる。尚、第1の回動機構64の回動中心は電子検出器座標系の検出器原点Oeに設定されている。また、本実施形態において、散乱ガンマ線検出器2は、予め電子検出器1に対して平行となるように取り付けられて一体化されているものとする。   Next, the adjustment mechanism 3 which is a detector arrangement correcting means will be described. As shown in FIG. 1, the adjustment mechanism 3 of the present embodiment includes an overall drive device 60 and a scattered gamma ray detector drive device 61. The overall drive device 60 includes an in-plane drive mechanism 63 and a first rotation mechanism 64. The in-plane drive mechanism 63 drives the support body 62 that integrally supports the electron detector 1 and the scattered gamma ray detector 2 in the X direction and the Y direction shown in FIG. The first rotation mechanism 64 is mounted on the in-plane drive mechanism 63, and the support 62 is moved in the α direction (rotation direction around the X axis) and β direction (rotation direction around the Y axis) shown in FIG. Rotate. The rotation center of the first rotation mechanism 64 is set to the detector origin Oe in the electron detector coordinate system. In the present embodiment, the scattered gamma ray detector 2 is attached and integrated in advance so as to be parallel to the electron detector 1.

次に、本実施形態における変位検出方法及び配置補正方法を上記のコンプトンカメラにおける電子検出器1及び散乱ガンマ線検出器2に適用する方法について説明する。図4に変位検出及び配置補正のフローチャートを示す。図4において、ステップ1〜4は電子検出器1の変位の検出と配置の補正に対応し、ステップ5〜8は散乱ガンマ線検出器2の変位の検出と配置の補正に対応する。   Next, a method of applying the displacement detection method and the arrangement correction method in the present embodiment to the electron detector 1 and the scattered gamma ray detector 2 in the above Compton camera will be described. FIG. 4 shows a flowchart of displacement detection and arrangement correction. In FIG. 4, steps 1 to 4 correspond to detection of displacement of the electron detector 1 and correction of arrangement, and steps 5 to 8 correspond to detection of displacement of the scattered gamma ray detector 2 and correction of arrangement.

[ステップ1:コリメータ及び基準放射線源の設置]
電子検出器1の変位を検出するため、図5に示すように保持部7上に第1の基準放射線源66aとコリメータ65とを設置する。コリメータ65は、放射線遮蔽能力の高い鉛等の材料から成り、第1の基準放射線源66aを収容する内部空間と内部空間からコリメータ外まで貫通する出射孔67が形成されている。第1の基準放射線源66aが放出する第1の基準放射線は、電子ドリフト領域で光電吸収される割合が十分に高い必要がある。そのため、第1の基準放射線源66aは、エネルギーが5keV〜30keV程度の第1の基準放射線(ガンマ線やX線)を発生する放射線源とする。本実施形態においては、例えば、第1の基準放射線源66aとしてエネルギーが5.9keVのX線を放出する放射性同位元素Fe−55を使用するものとする。
[Step 1: Installation of collimator and reference radiation source]
In order to detect the displacement of the electron detector 1, a first reference radiation source 66a and a collimator 65 are installed on the holding unit 7 as shown in FIG. The collimator 65 is made of a material such as lead having a high radiation shielding capability, and has an internal space that houses the first reference radiation source 66a and an emission hole 67 that penetrates from the internal space to the outside of the collimator. The first reference radiation emitted from the first reference radiation source 66a needs to have a sufficiently high rate of photoelectric absorption in the electron drift region. Therefore, the first reference radiation source 66a is a radiation source that generates first reference radiation (gamma rays or X-rays) having an energy of about 5 keV to 30 keV. In the present embodiment, for example, the radioisotope Fe-55 that emits X-rays having an energy of 5.9 keV is used as the first reference radiation source 66a.

コリメータ65の斜視図を図6に示す。出射孔67は本実施形態では(a)に示すような細い円形ピンホールとするが、これに限られるものではなく、(b)に示すような十字形の貫通孔(スリット)であってもよく、いずれも十分な深さを有する。ここで、保持部7には、位置基準としての装置座標系、即ち装置原点O及び装置基準軸Xo、Yo、Zoが設定されている。この装置座標系は、コンプトンカメラの電子検出回路20とガンマ線検出回路21とによって得られた入射ガンマ線に関する情報からガンマ線の分布画像を求める際に用いられる。また複数のコンプトンカメラを検査対象物の周囲に配置する場合には、すべてのコンプトンカメラに共通する基準座標となる。コリメータ65は、出射孔67が装置座標系において所定の位置になるように設置される。本実施形態においては、例えば、出射孔67であるピンホールの中心線が装置基準軸Zoに一致し、出射孔67の出射端が装置原点Oとなるように設置する。   A perspective view of the collimator 65 is shown in FIG. In this embodiment, the emission hole 67 is a thin circular pinhole as shown in (a), but is not limited to this, and even if it is a cross-shaped through-hole (slit) as shown in (b) Well, both have sufficient depth. Here, an apparatus coordinate system as a position reference, that is, an apparatus origin O and apparatus reference axes Xo, Yo, and Zo are set in the holding unit 7. This apparatus coordinate system is used when a gamma ray distribution image is obtained from information on incident gamma rays obtained by the electronic detection circuit 20 and the gamma ray detection circuit 21 of the Compton camera. Further, when a plurality of Compton cameras are arranged around the inspection object, the reference coordinates are common to all Compton cameras. The collimator 65 is installed such that the emission hole 67 is at a predetermined position in the apparatus coordinate system. In the present embodiment, for example, the center line of the pinhole that is the emission hole 67 is aligned with the apparatus reference axis Zo, and the emission end of the emission hole 67 is set to the apparatus origin O.

第1の基準放射線源66aが放出する第1の基準放射線の大半はコリメータ65中で吸収され、一部のみが図6(a)、(b)に示すように出射孔67から細い線状又は薄い面状の第1の基準放射線束68aとして出射される。この第1の基準放射線束68aは装置基準軸Zoに沿って直進してコンプトンカメラに入射する。   Most of the first reference radiation emitted from the first reference radiation source 66a is absorbed in the collimator 65, and only a part of the first reference radiation is formed as a thin line from the exit hole 67 as shown in FIGS. 6 (a) and 6 (b). It is emitted as a thin planar first reference radiation bundle 68a. The first reference radiation bundle 68a goes straight along the apparatus reference axis Zo and enters the Compton camera.

一方、電子検出器1には電子検出器座標系、即ち検出器原点Oeと検出器基準軸Xe、Ye、Zeが定義される。本実施形態においては、例えば、検出器原点Oeは電子検出器1の幾何学的な中心とし、検出器基準軸Zeは電子収集器11に垂直な中心軸、検出器基準軸Xe、Yeは検出器基準軸Zeに垂直な2軸とする。また散乱ガンマ線検出器2には、散乱ガンマ線検出器座標系、即ち検出器原点Ogと検出器基準軸Xg、Yg、Zgが定義される。本実施形態においては、例えば、検出器原点Ogはシンチレータ25の表面の幾何学的な中心とし、検出器基準軸Zgはシンチレータ25の表面に垂直な中心軸、検出器基準軸Xg、Ygは検出器基準軸Zgに垂直な2軸とする。   On the other hand, an electron detector coordinate system, that is, a detector origin Oe and detector reference axes Xe, Ye, and Ze are defined for the electron detector 1. In the present embodiment, for example, the detector origin Oe is the geometric center of the electron detector 1, the detector reference axis Ze is a center axis perpendicular to the electron collector 11, and the detector reference axes Xe and Ye are detected. Two axes are perpendicular to the instrument reference axis Ze. The scattered gamma ray detector 2 defines a scattered gamma ray detector coordinate system, that is, a detector origin Og and detector reference axes Xg, Yg, and Zg. In the present embodiment, for example, the detector origin Og is the geometric center of the surface of the scintillator 25, the detector reference axis Zg is a center axis perpendicular to the surface of the scintillator 25, and the detector reference axes Xg and Yg are detected. Two axes are perpendicular to the instrument reference axis Zg.

これらの電子検出器座標系及び散乱ガンマ線検出器座標系は、電子検出器1及び散乱ガンマ線検出器2で検出した情報から電子検出回路20及びガンマ線検出回路21によって入射ガンマ線に関する位置情報を求める際に用いられる。電子検出器座標系及び散乱ガンマ線検出器座標系が装置座標系と所定の位置関係にあるように電子検出器1及び散乱ガンマ線検出器2が位置している状態が、変位(位置ずれ)のない適正配置である。所定の位置関係とは、例えば、X,Y,Zの各方位が一致し、原点を所定位置にオフセットさせた位置関係である。電子検出回路20とガンマ線検出回路21によって得られた入射ガンマ線に関する情報は、ガンマ線の分布画像を求める際に、装置座標系への座標変換が行われる。   These electron detector coordinate system and scattered gamma ray detector coordinate system are used when the electron detector circuit 20 and the gamma ray detector circuit 21 obtain position information regarding incident gamma rays from information detected by the electron detector 1 and the scattered gamma ray detector 2. Used. The state in which the electron detector 1 and the scattered gamma ray detector 2 are positioned such that the electron detector coordinate system and the scattered gamma ray detector coordinate system are in a predetermined positional relationship with the apparatus coordinate system is free from displacement (misalignment). Proper placement. The predetermined positional relationship is, for example, a positional relationship in which the X, Y, and Z directions coincide and the origin is offset to a predetermined position. The information on the incident gamma rays obtained by the electron detection circuit 20 and the gamma ray detection circuit 21 is coordinate-converted into the apparatus coordinate system when obtaining a gamma ray distribution image.

ここで、電子検出器1及び散乱ガンマ線検出器2の変位は以下(1)〜(6)の成分を持つ。
(1)装置基準軸Xo方向の平行変位
(2)装置基準軸Yo方向の平行変位
(3)装置基準軸Zo方向の平行変位
(4)装置基準軸Xo回り(α方向)の角度変位
(5)装置基準軸Yo回り(β方向)の角度変位
(6)装置基準軸Zo回り(γ方向)の角度変位
このうち本実施形態において検出の対象とするのは、(3)と(6)を除く4つの成分である。(3)と(6)については、別の所で言及する。
Here, the displacements of the electron detector 1 and the scattered gamma ray detector 2 have the following components (1) to (6).
(1) Parallel displacement in the device reference axis Xo direction (2) Parallel displacement in the device reference axis Yo direction (3) Parallel displacement in the device reference axis Zo direction (4) Angular displacement around the device reference axis Xo (α direction) (5 ) Angular displacement around the device reference axis Yo (β direction) (6) Angular displacement around the device reference axis Zo (γ direction) Of these, the detection targets in this embodiment are (3) and (6) Except for four components. (3) and (6) will be mentioned elsewhere.

[ステップ2:電子検出器の変位検出]
最初に、検出される変位に対する基準値(リファレンス)について説明する。電子検出器1の電子検出器座標系及び散乱ガンマ線検出器2の散乱ガンマ線検出器座標系の装置座標系に対する相対位置が変位していない(配置のずれがない)適正配置状態を仮定する。図7はこのような状態を示す斜視図である。尚、図においてチャンバー10は省略する。電子検出器座標系の検出器基準軸Ze及び散乱ガンマ線検出器座標系の検出器基準軸Zgは、ともに装置座標系の装置基準軸Zoに重なる。また、電子検出器座標系の検出器原点Oe及び散乱ガンマ線検出器座標系の検出器原点Ogは、それぞれ、装置座標系の装置原点OからZ方向に所定距離隔たった位置にある。
[Step 2: Displacement detection of electronic detector]
First, a reference value (reference) for the detected displacement will be described. Assume a proper arrangement state in which the relative position of the electron detector coordinate system of the electron detector 1 and the scattered gamma ray detector 2 of the scattered gamma ray detector 2 with respect to the apparatus coordinate system is not displaced (no deviation in arrangement). FIG. 7 is a perspective view showing such a state. In the figure, the chamber 10 is omitted. The detector reference axis Ze of the electron detector coordinate system and the detector reference axis Zg of the scattered gamma ray detector coordinate system both overlap the apparatus reference axis Zo of the apparatus coordinate system. The detector origin Oe in the electron detector coordinate system and the detector origin Og in the scattered gamma ray detector coordinate system are respectively located at a predetermined distance in the Z direction from the apparatus origin O in the apparatus coordinate system.

このような適正配置状態においては、図7に示すように第1の基準放射線束68aは装置基準軸Zoに沿って電子ドリフト領域に入射する。第1の基準放射線はエネルギーが小さいため、ガスの分子内の電子と相互作用して光電吸収される確率が非常に高い。光電吸収の結果、電離電子を発生するが、そのエネルギーは小さいためガス中での飛程は非常に短かい。その結果、この電離電子は光電吸収位置の周囲のみで次々にガスの分子と相互作用して散乱を受け、新たな電離電子を発生させる。このようにして多数の電離電子の集団である電子塊69が発生する。電子塊69の大きさは、電子検出器1の分解能と同程度、すなわち検出器から見るとほぼ点である。この電子塊69は、電子ドリフト領域内で電界から受ける力によって、大きさをほぼ保ったまま電子収集器11に向かって垂直にドリフトする。そして電子収集器11に到達すると、到達位置にあるアノード電極線Aとカソード電極線Cにより増幅されて電離電子と陽イオンが検出される。電子検出器1の平行変位と角度変位がともに無いので、電子塊69の発生位置はすべて第1の基準放射線束68aに重なる装置基準軸Zo上となる。   In such an appropriate arrangement state, as shown in FIG. 7, the first reference radiation bundle 68a is incident on the electron drift region along the apparatus reference axis Zo. Since the first reference radiation has low energy, it has a very high probability of being photoelectrically absorbed by interacting with electrons in the gas molecules. As a result of photoelectric absorption, ionized electrons are generated, but their energy is small, so the range in the gas is very short. As a result, the ionized electrons interact with the gas molecules one after another only around the photoelectric absorption position and are scattered to generate new ionized electrons. In this way, an electron mass 69 which is a group of many ionized electrons is generated. The size of the electron mass 69 is almost the same as the resolution of the electron detector 1, that is, almost a point when viewed from the detector. The electron mass 69 drifts vertically toward the electron collector 11 while maintaining its size substantially by the force received from the electric field in the electron drift region. When the electron collector 11 is reached, it is amplified by the anode electrode line A and the cathode electrode line C at the arrival position, and ionized electrons and cations are detected. Since neither the parallel displacement nor the angular displacement of the electron detector 1 is present, all the generation positions of the electron mass 69 are on the apparatus reference axis Zo overlapping the first reference radiation bundle 68a.

例えば図7に示すように電子塊69の発生位置である点G1(電子ドリフト領域の上部)、点G2(電子ドリフト領域の中心)、及び点G3(電子ドリフト領域の下部)はすべて装置基準軸Zo上であり、かつ検出器基準軸Ze上でもある。従って、これらの電子塊69はすべて電子収集器11に垂直な検出器基準軸Zeに沿ってドリフトする。そして電子収集器11に到達すると、検出器基準軸Ze上にある特定のアノード電極線Aとカソード電極線Cにより増幅され、電離電子と陽イオンが検出される。 For example, as shown in FIG. 7, the point G1 (the upper part of the electron drift region), the point G2 (the center of the electron drift region), and the point G3 (the lower part of the electron drift region), which are the generation positions of the electron mass 69, are all device reference axes. It is also on Zo and on the detector reference axis Ze. Therefore, all these electron masses 69 drift along the detector reference axis Ze perpendicular to the electron collector 11. When the electron collector 11 is reached, it is amplified by a specific anode electrode line A 0 and cathode electrode line C 0 on the detector reference axis Ze, and ionized electrons and cations are detected.

図9(a)は平行変位及び角度変位のない電子検出器1をY軸方向から見た図である。また、(b)は電子収集器11の電子塊69の到達位置付近を拡大して示す。ここで、C−3〜CはX軸方向に配列したカソード電極線である。検出器基準軸Ze上(X座標=0の位置)にはカソード電極線Cが位置しており、電子塊69は、その発生位置に関わらず全てカソード電極線Cの近傍に到達し検出される。実際には、電子ドリフト領域における電界の不均一性などの理由で、電子塊69の到達位置はカソード電極線の幅の2〜3倍程度のゆらぎを持つ。この状態で所定時間、電子塊69の計測(各カソード電極線Cで検出した信号のカウント)を行う。検出した位置(カソード電極線C)とカウント数の関係(ヒストグラム)の一例を図10に示す。カソード電極線Cの配列ピッチをpとすると、カソード電極線C−3〜CのX座標位置は−3p〜3pとなる。検出される信号は、検出器基準軸Ze上のカソード電極線Cを中心とした2〜3本に集中し、狭い幅と高いピークを有する対称分布を成すことになる。尚、このような測定は、コンプトンカメラの組立工程において予め実施しておき、この分布の半値幅D0の値を基準値(リファレンス)として記憶装置に保持しておくものとする。図示した例においてはD0=2pである。 FIG. 9A is a view of the electron detector 1 having no parallel displacement and no angular displacement as viewed from the Y-axis direction. Further, (b) shows the vicinity of the arrival position of the electron mass 69 of the electron collector 11 in an enlarged manner. Here, C −3 to C 3 are cathode electrode wires arranged in the X-axis direction. The cathode electrode line C 0 is located on the detector reference axis Ze (position of X coordinate = 0), and all the electron masses 69 reach the vicinity of the cathode electrode line C 0 and are detected regardless of the generation position. Is done. Actually, the arrival position of the electron mass 69 has a fluctuation of about 2 to 3 times the width of the cathode electrode line due to non-uniformity of the electric field in the electron drift region. In this state, measurement of the electron mass 69 (counting of signals detected by each cathode electrode line C) is performed for a predetermined time. An example of the relationship (histogram) between the detected position (cathode electrode line C) and the number of counts is shown in FIG. When the arrangement pitch of the cathode electrode lines C is p, the X coordinate positions of the cathode electrode lines C −3 to C 3 are −3p to 3p. Signal to be detected is focused on two or three around the cathode electrode lines C 0 on the detector reference axis Ze, so that symmetrical distribution having a narrow width and a high peak. Such a measurement is performed in advance in the assembly process of the Compton camera, and the value of the half-value width D0 of this distribution is held in the storage device as a reference value (reference). In the illustrated example, D0 = 2p.

次に電子検出器1の変位検出方法について説明する。図8は、電子検出器1の電子検出器座標系及び散乱ガンマ線検出器2の散乱ガンマ線検出器座標系の装置座標系に対する相対位置が変位している(配置のずれがある)変位状態を示す斜視図である。尚、図においてチャンバー10は省略する。図示したように電子検出器1の平行変位がある状態では、第1の基準放射線束68aが検出器基準軸Zeから隔たっているので、電子塊69の発生位置である点G1、G2、G3は検出器基準軸Ze上には無い。これらの電子塊69はそれぞれの発生位置から電子収集器11に対して垂直に、即ち検出器基準軸Zeに平行にドリフトする。その結果電子収集器11の検出器基準軸Zeから離れた位置に到達し、到達位置にあるアノード電極線Aとカソード電極線Cにより増幅されて電離電子と陽イオンが検出される。   Next, a displacement detection method of the electron detector 1 will be described. FIG. 8 shows a displacement state in which the relative positions of the electron detector coordinate system of the electron detector 1 and the scattered gamma ray detector 2 of the scattered gamma ray detector 2 with respect to the apparatus coordinate system are displaced (there is a dislocation). It is a perspective view. In the figure, the chamber 10 is omitted. As shown in the figure, when the electron detector 1 has a parallel displacement, the first reference radiation bundle 68a is separated from the detector reference axis Ze, so that the points G1, G2, and G3 where the electron mass 69 is generated are It is not on the detector reference axis Ze. These electron masses 69 drift perpendicularly to the electron collector 11 from their respective generation positions, that is, parallel to the detector reference axis Ze. As a result, the electron collector 11 reaches a position away from the detector reference axis Ze, is amplified by the anode electrode line A and the cathode electrode line C at the arrival position, and ionized electrons and cations are detected.

さらに電子検出器1の角度変位がある場合には第1の基準放射線束68aは検出器基準軸Zeに平行ではない。電子収集器11からの距離が異なる点G1、G2、G3で発生した電子塊69は、電子収集器11に垂直に、即ち検出器基準軸Zeに平行にドリフトすると、それぞれ、電子収集器11の異なる位置に到達する。そして到達位置にある複数のアノード電極線Aとカソード電極線Cにより増幅されて電離電子と陽イオンが検出される。図11(a)は平行変位及び角度変位のある電子検出器1をY軸方向から見た図である。また、(b)は電子収集器11の電子塊69の到達位置付近を拡大して示す。ここで、C−8〜CはX軸方向に配列したカソード電極線である。検出器基準軸Ze上にはカソード電極線Cが位置しているが、電子塊69は、その発生位置の電子収集器11からの距離によって、それぞれ、異なるカソード電極線Cに到達して検出される。即ち、電子収集器11から最も遠い点G1で発生した電子塊69はカソード電極線C−2に到達し、中間点G2で発生した電子塊69はカソード電極線C−4に到達し、最も近い点G2で発生した電子塊69はカソード電極線C−6に到達する。 Further, when there is an angular displacement of the electron detector 1, the first reference radiation bundle 68a is not parallel to the detector reference axis Ze. When the electron mass 69 generated at the points G1, G2, and G3 having different distances from the electron collector 11 drifts perpendicularly to the electron collector 11, that is, parallel to the detector reference axis Ze, each of the electron collectors 11 Reach different positions. Then, it is amplified by a plurality of anode electrode lines A and cathode electrode lines C at the arrival position, and ionized electrons and cations are detected. FIG. 11A is a view of the electron detector 1 having parallel displacement and angular displacement as viewed from the Y-axis direction. Further, (b) shows the vicinity of the arrival position of the electron mass 69 of the electron collector 11 in an enlarged manner. Here, C −8 to C 2 are cathode electrode wires arranged in the X-axis direction. Although the cathode electrode line C 0 is located on the detector reference axis Ze, the electron mass 69 reaches each different cathode electrode line C and is detected depending on the distance from the electron collector 11 at the generation position. Is done. That is, the electron mass 69 generated at the point G1 farthest from the electron collector 11 reaches the cathode electrode line C- 2 , and the electron mass 69 generated at the intermediate point G2 reaches the cathode electrode line C- 4 and is the closest. The electron mass 69 generated at the point G2 reaches the cathode electrode line C- 6 .

ここで、電子ドリフト領域内に入射した第1の基準放射線がガスの分子内の電子と相互作用して光電吸収される割合は、第1の基準放射線束68aが入射する前端で大きく、後端では小さくなる。例えば、電極12と電子収集器11の間隔Lを100mmとしたとき、エネルギーが5.9keVのX線が光電吸収される割合は電極12の近傍を1とすると、電子ドリフト領域の中間では約0.15、電子収集器11近傍では約0.02である。このように光電吸収の割合が位置によって異なる結果、後述する様に、電子収集器11でカウント数の分布が非対称になり、これを利用して角度変位の大きさ(絶対値)のみでなく、どの方向に傾いているかも分かる。   Here, the rate at which the first reference radiation incident in the electron drift region interacts with electrons in the gas molecules and is photoelectrically absorbed is large at the front end where the first reference radiation bundle 68a is incident, and the rear end. Then it gets smaller. For example, when the distance L between the electrode 12 and the electron collector 11 is set to 100 mm, the rate of photoelectric absorption of X-rays having an energy of 5.9 keV is about 0 in the middle of the electron drift region when the vicinity of the electrode 12 is 1. .15, around 0.02 near the electron collector 11. As described later, as a result of the difference in the photoelectric absorption ratio depending on the position, the distribution of the count number becomes asymmetric in the electron collector 11, and this is used to not only measure the magnitude (absolute value) of the angular displacement, You can see which direction it is tilted.

この状態で所定時間電子塊69の計測(各カソード電極線で検出した信号のカウント)を行う。検出した位置(カソード電極線C)とカウント数の関係(ヒストグラム)の一例を図12に示す。カソード電極線C−8〜CのX座標位置は−8p〜2pとなる。検出される信号は、検出器基準軸Ze上のカソード電極線Cから隔たったC−4中心とした6〜7本に分散し、広い幅と偏ったピークを有する非対称形の分布を成す。ここで、この分布の中心からカソード電極線C(X座標=0)までの距離D1(分布の位置)が、電子検出器1の検出器基準軸Zeの装置基準軸Zoに対するX方向の平行変位に相当する。即ち、電子検出器1の装置基準軸Zoに対するX軸方向の平行変位をΔXeとするとΔXe=D1となる。図示した例においては分布の中心のX座標は−4pであるからΔXe=4pとなる。 In this state, the electron mass 69 is measured for a predetermined time (the count of signals detected by each cathode electrode line). An example of the relationship (histogram) between the detected position (cathode electrode line C) and the number of counts is shown in FIG. X-coordinate position of the cathode electrode line C -8 -C 2 becomes -8P~2p. Signal to be detected is dispersed in the detector reference axis 6-7 present with the C -4 centers spaced from the cathode electrode lines C 0 on Ze, form a distribution asymmetric with a peak biased and wide. Here, the distance D1 (distribution position) from the center of this distribution to the cathode electrode line C 0 (X coordinate = 0) is parallel to the apparatus reference axis Zo of the detector reference axis Ze of the electron detector 1 in the X direction. Corresponds to displacement. That is, if the parallel displacement in the X-axis direction with respect to the apparatus reference axis Zo of the electron detector 1 is ΔXe, ΔXe = D1. In the illustrated example, since the X coordinate of the center of the distribution is −4p, ΔXe = 4p.

さらに分布の幅D2、即ちカウント数が小さい分布の端からカウント数が大きい分布の端までの距離が、電子検出器1の検出器基準軸Zeの装置基準軸Zoに対するβ方向(Y軸回り)の角度変位に対応する。その値をΔθβとするとΔθβ=(D2−D0)/Lとなる。D0は、前述した変位のない適正配置状態における分布の幅(広がり)であり、記憶装置に保持しておいた基準値を使用する。図示した例においては、カウント数が少ない分布の端のX座標は−7p、カウント数が多い分布の端のX座標は−pであり、Δθβ=4p/Lとなる。前述したように、分布の両端のカウント数の大小を区別することにより、角度変位の大きさのみでなく方向も検出できる。 Further, the distribution width D2, that is, the distance from the end of the distribution with a small count number to the end of the distribution with a large count number is the β direction (around the Y axis) of the detector reference axis Ze of the electron detector 1 with respect to the apparatus reference axis Zo. Corresponds to the angular displacement of. When the value a [Delta] [theta] beta becomes Δθ β = (D2-D0) / L. D0 is the width (spread) of the distribution in the above-described proper arrangement state without displacement, and uses the reference value held in the storage device. In the illustrated example, the X coordinate at the end of the distribution with a small count number is −7p, the X coordinate at the end of the distribution with a large count number is −p, and Δθ β = 4p / L. As described above, it is possible to detect not only the magnitude of the angular displacement but also the direction by distinguishing between the count numbers at both ends of the distribution.

同様にして、アノード電極線Aによる検出信号から、電子検出器1の装置基準軸Zoに対するY軸方向の平行変位ΔYeとα方向(X軸回り)の角度変位Δθαを検出することができる。上記の電子塊の計測、及び平行変位や角度変位の大きさと方向の検出は、コンプトンカメラ内或いはその外部に設けた検出手段により実行される。 Similarly, it is possible from the detection signal by the anode electrode lines A, detects an angular displacement [Delta] [theta] alpha parallel displacement ΔYe the alpha direction of the Y-axis direction with respect to the apparatus reference axis Zo electron detector 1 (X-axis). The above-described measurement of the electron mass and the detection of the magnitude and direction of the parallel displacement and the angular displacement are performed by detection means provided inside or outside the Compton camera.

[ステップ3:許容可/不可判断]
検出した平行変位ΔXe、ΔYeと角度変位Δθβ、Δθαを予め設定した上限値と比較し、許容範囲内か否かの判断を行う。変位が許容範囲内(上限値よりも小)であれば補正不要として、図4のステップ5の散乱ガンマ線検出器の変位検出に移行する。変位が許容範囲外(上限値以上)であれば、ステップ4の電子検出器の配置の補正を行う。
[Step 3: Permitted / Unacceptable]
The detected parallel displacements ΔXe, ΔYe and the angular displacements Δθ β , Δθ α are compared with a preset upper limit value to determine whether they are within an allowable range. If the displacement is within the allowable range (smaller than the upper limit value), the correction is not necessary, and the process proceeds to the displacement detection of the scattered gamma ray detector in step 5 of FIG. If the displacement is outside the allowable range (greater than or equal to the upper limit value), the electron detector arrangement in step 4 is corrected.

[ステップ4:電子検出器の配置の補正]
次に電子検出器1の配置を補正する。本実施形態においては電子検出器1の配置の補正には調整機構3を用いる。図4の上記のステップ2で検出した電子検出器1の平行変位ΔXe、ΔYeと角度変位Δθβ、Δθαを修正するように調整機構3を駆動する。手順は以下(1)〜(4)の通りである。(1)、(2)、(3)、(4)の順である必要はなく、順番は全く任意である。
(1)第1の回動機構64により支持体62をβ方向に−Δθβ駆動する
(2)第1の回動機構64により支持体62をα方向に−Δθα駆動する
(3)面内駆動機構63により支持体をX方向に−ΔXe駆動する
(4)面内駆動機構63により支持体をY方向に−ΔYe駆動する
[Step 4: Correction of electron detector arrangement]
Next, the arrangement of the electron detector 1 is corrected. In the present embodiment, the adjustment mechanism 3 is used for correcting the arrangement of the electron detector 1. The adjustment mechanism 3 is driven so as to correct the parallel displacements ΔXe and ΔYe and the angular displacements Δθ β and Δθ α of the electron detector 1 detected in step 2 of FIG. The procedure is as follows (1) to (4). It is not necessary to be in the order of (1), (2), (3), (4), and the order is completely arbitrary.
(1) The first rotation mechanism 64 drives the support 62 in the β direction by −Δθ β (2) The first rotation mechanism 64 drives the support 62 in the α direction by −Δθ α (3) surface The inner drive mechanism 63 drives the support in the X direction by -ΔXe. (4) The in-plane drive mechanism 63 drives the support in the Y direction by -ΔYe.

この補正の結果を確認するため、再度、図4のステップ2の電子検出器の変位検出とステップ3の許容可/不可判断を繰り返す。ステップ3において変位が許容範囲内(上限値よりも小)であれば、電子検出器1の配置の補正は終了して散乱ガンマ線の変位の検出と配置の補正(図4のステップ5〜8)に移行する。図4のフローチャートの手順について、例えば、1以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介して装置に供給し、その装置のコンピュータにおける1つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理で実現可能である。また、1以上の機能を実現する回路(例えば、ASIC)によっても実現可能である。このことは、後述のフローチャートの手順についても、同様である。   In order to confirm the result of this correction, the detection of the displacement of the electron detector in step 2 in FIG. If the displacement is within the allowable range in step 3 (smaller than the upper limit value), the correction of the arrangement of the electron detector 1 is completed, and the detection of the displacement of the scattered gamma rays and the correction of the arrangement (steps 5 to 8 in FIG. 4). Migrate to 4 is a process in which, for example, a program for realizing one or more functions is supplied to a device via a network or a storage medium, and one or more processors in the computer of the device read and execute the program. It is feasible. It can also be realized by a circuit (for example, ASIC) that realizes one or more functions. The same applies to the procedure of the flowchart described later.

[ステップ5:基準放射線源の設置]
散乱ガンマ線検出器2の変位を検出するため、図5に示すように保持部7上に第2の基準放射線源66bとコリメータ65を設置する。コリメータ65は、ステップ1で電子検出器1の変位の検出に使用したものを兼用することもできるが、厚さを増して放射線遮蔽能力をより高めた専用のものを使用してもよい。第2の基準放射線源66bが放出する第2の基準放射線は、電子検出器1を透過して散乱ガンマ線検出器2に到達しなければならない。そのため第2の基準放射線源66bは、少なくとも第1の基準放射線よりも大きい100keV〜1000keV程度のエネルギーの第2の基準放射線(ガンマ線)を発生する放射線源とする。本実施形態においては、例えば、エネルギーが662keVのガンマ線を放出する放射性同位元素Cs−137を使用するものとする。図6に示したように第2の基準放射線源66bが放出する第2の基準放射線の一部のみが出射孔67から細い線状又は薄い面状の第2の基準放射線束68bとして出射される。この第2の基準放射線束68bは装置基準軸Zoに沿って直進してコンプトンカメラの電子検出器1を透過し、散乱ガンマ線検出器2に入射する。
[Step 5: Installation of reference radiation source]
In order to detect the displacement of the scattered gamma ray detector 2, a second reference radiation source 66b and a collimator 65 are installed on the holding unit 7 as shown in FIG. The collimator 65 can also be the one used for detecting the displacement of the electron detector 1 in step 1, but a dedicated one having a higher radiation shielding capability by increasing the thickness may be used. The second reference radiation emitted by the second reference radiation source 66b must pass through the electron detector 1 and reach the scattered gamma ray detector 2. Therefore, the second reference radiation source 66b is a radiation source that generates second reference radiation (gamma rays) having an energy of about 100 keV to 1000 keV that is at least larger than the first reference radiation. In the present embodiment, for example, a radioisotope Cs-137 that emits gamma rays having an energy of 662 keV is used. As shown in FIG. 6, only a part of the second reference radiation emitted from the second reference radiation source 66b is emitted from the exit hole 67 as a thin linear or thin planar second reference radiation bundle 68b. . The second reference radiation bundle 68b travels straight along the apparatus reference axis Zo, passes through the electron detector 1 of the Compton camera, and enters the scattered gamma ray detector 2.

[ステップ6:散乱ガンマ線検出器の変位検出]
前述したように、散乱ガンマ線検出器2は予め電子検出器1に対して平行となるように取り付けられている。従って、図4のステップ3で電子検出器1の変位が許容範囲内と判断された段階で、散乱ガンマ線検出器2の角度変位も許容範囲内である。よって、本実施形態においては散乱ガンマ線検出器2の平行変位の検出及び配置の補正のみを行うものとする。
[Step 6: Displacement detection of scattered gamma ray detector]
As described above, the scattered gamma ray detector 2 is attached in advance so as to be parallel to the electron detector 1. Therefore, when the displacement of the electron detector 1 is determined to be within the allowable range in Step 3 of FIG. 4, the angular displacement of the scattered gamma ray detector 2 is also within the allowable range. Therefore, in this embodiment, only the detection of the parallel displacement of the scattered gamma ray detector 2 and the correction of the arrangement are performed.

散乱ガンマ線検出器2の変位検出方法について説明する。図13は、平行変位がある散乱ガンマ線検出器2をY軸方向から見た図である。ここで、S−5〜SはX方向に配列したシンチレータ素子である。検出器基準軸Zg上にはシンチレータ素子Sが位置しているが、第2の基準放射線束68bは検出器基準軸Zgから隔たっているので、第2の基準放射線の検出位置は検出器基準軸Zg上には無い。 A displacement detection method of the scattered gamma ray detector 2 will be described. FIG. 13 is a view of the scattered gamma ray detector 2 with parallel displacement as viewed from the Y-axis direction. Here, S −5 to S 5 are scintillator elements arranged in the X direction. Although the scintillator elements S 0 is on the detector reference axis Zg are located, since the second reference radiation beam 68b is spaced from the detector reference axis Zg, the detection position of the second reference radiation detector reference There is no axis Zg.

この状態で、所定時間、第2の基準放射線の計測(各シンチレータ素子で検出した信号のカウント)を行う。検出した位置(シンチレータ素子S)とカウント数の関係(ヒストグラム)の一例を図14に示す。シンチレータ素子の配列ピッチをqとすると、シンチレータ素子S−5〜SのX座標位置は−5q〜5qとなる。検出される信号は、検出器基準軸Zg上にあるシンチレータ素子Sから隔たったシンチレータ素子S−2に集中する。ここで、信号が集中するシンチレータ素子S−2(X座標=−2q)からシンチレータ素子S(X座標=0)までの距離D3が、散乱ガンマ線検出器2の検出器基準軸Zgの装置基準軸Zoに対するX方向の平行変位である。即ち、散乱ガンマ線検出器2の装置基準軸Zoに対するX軸方向の平行変位をΔXgとするとΔXg=D3であり、図示した例においてはΔXg=2qとなる。また同様にして、装置基準軸Zoに対するY方向の平行変位ΔYgを検出することができる。上記の第2の基準放射線の計測、及び平行変位の大きさと方向の検出も、コンプトンカメラ内或いはその外部に設けた検出手段により実行される。 In this state, measurement of the second reference radiation (counting of signals detected by each scintillator element) is performed for a predetermined time. An example of the relationship (histogram) between the detected position (scintillator element S) and the number of counts is shown in FIG. When the arrangement pitch of the scintillator elements and q, X-coordinate position of the scintillator elements S -5 to S 5 becomes -5Q~5q. Signal detected is concentrated scintillator elements S -2 which spaced from the scintillator element S 0 that is on the detector reference axis Zg. Here, the scintillator elements S -2 distance D3 from the (X coordinate = -2Q) to scintillator elements S 0 (X coordinate = 0) signal is concentrated, the scattered gamma ray detector 2 detector reference axis system criteria Zg This is a parallel displacement in the X direction with respect to the axis Zo. That is, if the parallel displacement in the X-axis direction with respect to the apparatus reference axis Zo of the scattered gamma ray detector 2 is ΔXg, ΔXg = D3, and in the illustrated example, ΔXg = 2q. Similarly, the parallel displacement ΔYg in the Y direction with respect to the apparatus reference axis Zo can be detected. The measurement of the second reference radiation and the detection of the magnitude and direction of the parallel displacement are also performed by detection means provided inside or outside the Compton camera.

[ステップ7:許容可/不可判断]
検出した平行変位ΔXgとΔYgを予め設定した上限値と比較し、許容範囲内か否かの判断を行う。変位が許容範囲内(上限値よりも小)であれば、補正不要として作業を終了する。また、変位が許容範囲外(上限値以上)であれば、ステップ8の散乱ガンマ線検出器の配置の補正を行う。
[Step 7: Acceptable / unacceptable]
The detected parallel displacements ΔXg and ΔYg are compared with a preset upper limit value, and it is determined whether or not they are within an allowable range. If the displacement is within the allowable range (smaller than the upper limit value), the correction is unnecessary and the operation is terminated. If the displacement is outside the allowable range (greater than the upper limit value), the arrangement of the scattered gamma ray detectors in step 8 is corrected.

[ステップ8:散乱ガンマ線検出器の配置の補正]
次に、検出した変位に応じて散乱ガンマ線検出器2の配置を補正する方法について説明する。本実施形態においては、散乱ガンマ線検出器2の配置の補正には調整機構3を用いる。図4の上記のステップ6で検出した散乱ガンマ線検出器2の平行変位ΔXg、ΔYgを修正するように調整機構3を駆動する。手順は以下(1)、(2)の通りである。順序は問わない。
(1)散乱ガンマ線検出器駆動装置61により、散乱ガンマ線検出器2をX方向に−ΔXg駆動する
(2)散乱ガンマ線検出器駆動装置61により、散乱ガンマ線検出器2をY方向に−ΔYg駆動する
[Step 8: Correction of Arrangement of Scattering Gamma Ray Detector]
Next, a method for correcting the arrangement of the scattered gamma ray detector 2 according to the detected displacement will be described. In the present embodiment, the adjustment mechanism 3 is used for correcting the arrangement of the scattered gamma ray detector 2. The adjustment mechanism 3 is driven so as to correct the parallel displacements ΔXg and ΔYg of the scattered gamma ray detector 2 detected in step 6 of FIG. The procedure is as follows (1) and (2). The order does not matter.
(1) The scattering gamma ray detector driving device 61 drives the scattering gamma ray detector 2 in the X direction by -ΔXg. (2) The scattering gamma ray detector driving device 61 drives the scattering gamma ray detector 2 in the Y direction by -ΔYg.

この補正の結果を確認するため、再度、図4のステップ6の散乱ガンマ線検出器の変位検出とステップ7の許容可/不可判断を繰り返す。ステップ7において変位が許容範囲内(上限値よりも小)であれば、散乱ガンマ線検出器2の配置の補正は終了する。本実施形態では、散乱ガンマ線検出器の変位検出と変位補正を先に行って、その後に、電子検出器の変位検出と変位補正を行うことはできない。つまり、ステップ4で第1の回動機構64を駆動する際に散乱ガンマ線検出器2の水平方向位置も変化するので、散乱ガンマ線検出器の変位検出と位置調整(ステップ8)は必ずその後(電子検出器の変位検出と変位補正の後)でなければならない。   In order to confirm the result of this correction, the detection of the displacement of the scattered gamma ray detector in step 6 in FIG. If the displacement is within the allowable range in step 7 (smaller than the upper limit value), the correction of the arrangement of the scattered gamma ray detector 2 ends. In this embodiment, it is not possible to detect the displacement of the scattered gamma ray detector and correct the displacement first, and then to detect the displacement and correct the displacement of the electronic detector. That is, when the first rotation mechanism 64 is driven in step 4, the horizontal position of the scattered gamma ray detector 2 also changes. Therefore, the displacement detection and position adjustment (step 8) of the scattered gamma ray detector must be performed after that (electronic After detector displacement detection and displacement correction).

(実施形態2)
本発明による検出器の変位検出方法及び検出器の配置補正方法を適用したコンプトンカメラの実施形態2の概略構成を図15に示す。図1に示した実施形態1では検出器の配置の補正には調整機構3を使用した。これに対して、実施形態2は、電子検出器1及び散乱ガンマ線検出器2の配置の補正には調整機構は使用せず、検出器から得られる位置情報を補正する補正部を含む信号処理装置4を使用する点が実施形態1とは異なる。その他のコンプトンカメラの構成と動作は、実施形態1と同一であるので説明は省略する。また、検出器の変位の検出に使用するコリメータ65、第1の基準放射線源66a、第2の基準放射線源66b、装置座標系、電子検出器座標系、散乱ガンマ線検出器座標系もすべて実施形態1と同一であるので説明は省略する。
(Embodiment 2)
FIG. 15 shows a schematic configuration of a second embodiment of a Compton camera to which the detector displacement detection method and the detector arrangement correction method according to the present invention are applied. In the first embodiment shown in FIG. 1, the adjusting mechanism 3 is used for correcting the arrangement of the detectors. In contrast, the second embodiment does not use an adjustment mechanism for correcting the arrangement of the electron detector 1 and the scattered gamma ray detector 2, and includes a correction unit that corrects position information obtained from the detector. 4 is different from the first embodiment. Since the other Compton cameras have the same configuration and operation as those of the first embodiment, description thereof will be omitted. Further, the collimator 65, the first reference radiation source 66a, the second reference radiation source 66b, the apparatus coordinate system, the electron detector coordinate system, and the scattered gamma ray detector coordinate system used for detecting the displacement of the detector are all embodiments. The description is omitted because it is the same as 1.

本実施形態における電子検出器1及び散乱ガンマ線検出器2の配置の補正方法について説明する。図18に、本実施形態の電子検出回路20とガンマ線検出回路21の詳細を示す。ここで、71は記憶装置、72a、72b、72cは位置補正部である。その他の構成及び動作はすべて図3に示した実施形態1のものと同一であるので説明は省略する。ここで、電子検出器1及び散乱ガンマ線検出器2は、装置座標系に対して平行変位及び角度変位を有するものとする。これらの変位は、予め後述する方法によって検出され、その情報はすべて記憶装置71に保存されている。そして本実施形態においては検出器の配置の補正は、対象である放射線源6のガンマ線の分布画像を求める際の信号処理の中で以下のように行われる。   A method for correcting the arrangement of the electron detector 1 and the scattered gamma ray detector 2 in this embodiment will be described. FIG. 18 shows details of the electron detection circuit 20 and the gamma ray detection circuit 21 of the present embodiment. Here, 71 is a storage device, and 72a, 72b, 72c are position correction units. All other configurations and operations are the same as those of the first embodiment shown in FIG. Here, the electron detector 1 and the scattered gamma ray detector 2 are assumed to have a parallel displacement and an angular displacement with respect to the apparatus coordinate system. These displacements are detected in advance by a method described later, and all of the information is stored in the storage device 71. In the present embodiment, the correction of the arrangement of the detectors is performed as follows in the signal processing when obtaining the gamma ray distribution image of the target radiation source 6.

前述したように1つの電子雲の各部分に対応した電気信号は増幅部40a、40bによって増幅され、データ取り込み部41に出力される。データ取り込み部41に取り込まれた電気信号から、電子エネルギー算出部46により個々の反跳電子のエネルギーKeが算出される。またデータ取り込み部41に取り込まれた信号より、飛跡座標計算部42によって電子雲各部の3次元位置データが生成される。コンプトン散乱点算出部43は、このデータからコンプトン散乱点Pcの位置を算出する。ここで算出されるのは変位した電子検出器座標系上での座標値である。そこで位置補正部72aはこの座標値に対して、記憶装置71に保存された電子検出器1の平行変位と角度変位の情報を参照して補正を加える。その結果、電子検出器1に変位がないものと仮定した時の正しいコンプトン散乱点Pcの座標値が得られる。   As described above, the electrical signal corresponding to each part of one electron cloud is amplified by the amplification units 40 a and 40 b and output to the data capturing unit 41. The energy Ke of each recoil electron is calculated by the electron energy calculation unit 46 from the electric signal acquired by the data acquisition unit 41. Further, the track coordinate calculation unit 42 generates three-dimensional position data of each part of the electronic cloud from the signal captured by the data capture unit 41. The Compton scattering point calculation unit 43 calculates the position of the Compton scattering point Pc from this data. What is calculated here is a coordinate value on the displaced electron detector coordinate system. Accordingly, the position correction unit 72a corrects the coordinate value with reference to the parallel displacement and angular displacement information of the electron detector 1 stored in the storage device 71. As a result, the correct coordinate value of the Compton scattering point Pc when it is assumed that the electron detector 1 is not displaced is obtained.

同様に、通過点算出部44により通過点Ptの位置が算出される。ここで算出されるのも変位した電子検出器座標系上での座標値である。そこで位置補正部72bはこの座標値に対して、記憶装置71に保存された電子検出器1の平行変位と角度変位の情報を参照して補正を加える。その結果、電子検出器1に変位がないものと仮定した時の正しい通過点Ptの座標値が得られる。電子反跳方向ベクトル算出部45は、これらの補正されたデータを基に、個々の電子雲についてコンプトン散乱点Pcから通過点Ptに向かう方向の単位ベクトルである反跳方向ベクトルeを算出し、これを図1のガンマ線入射方向算出回路22に出力する。   Similarly, the position of the passing point Pt is calculated by the passing point calculation unit 44. What is calculated here is also a coordinate value on the displaced electron detector coordinate system. Therefore, the position correction unit 72b corrects the coordinate value with reference to the parallel displacement and angular displacement information of the electron detector 1 stored in the storage device 71. As a result, the correct coordinate value of the passing point Pt when it is assumed that the electron detector 1 is not displaced is obtained. Based on these corrected data, the electron recoil direction vector calculation unit 45 calculates a recoil direction vector e that is a unit vector in a direction from the Compton scattering point Pc to the passing point Pt for each electron cloud. This is output to the gamma ray incident direction calculation circuit 22 of FIG.

一方、ガンマ線検出回路21の増幅部47によって増幅された個々の散乱ガンマ線の検出信号は、データ取り込み部48に取り込まれた後、ガンマ線吸収点算出部49とガンマ線エネルギー算出部50に出力される。ガンマ線エネルギー算出部50は、検出した散乱ガンマ線のエネルギーEγを算出し、データをガンマ線入射方向算出回路22に出力する。また、ガンマ線吸収点算出部49は、散乱ガンマ線が到達し検出された吸収点Paの位置を算出する。ここで算出されるのは変位した散乱ガンマ線検出器座標系上での座標値である。そこで位置補正部72cはこの座標値に対して、記憶装置71に保存された散乱ガンマ線検出器2の平行変位と角度変位(実施形態1の構成では、電子検出器1の角度変位と同等である)の情報を参照して補正を加える。その結果、散乱ガンマ線検出器2に変位がないものと仮定した時の正しい吸収点Paの座標値が得られる。   On the other hand, detection signals of individual scattered gamma rays amplified by the amplification unit 47 of the gamma ray detection circuit 21 are taken into the data taking unit 48 and then outputted to the gamma ray absorption point calculating unit 49 and the gamma ray energy calculating unit 50. The gamma ray energy calculation unit 50 calculates the energy Eγ of the detected scattered gamma rays and outputs the data to the gamma ray incident direction calculation circuit 22. Further, the gamma ray absorption point calculation unit 49 calculates the position of the absorption point Pa detected when the scattered gamma rays arrive. What is calculated here is a coordinate value on the displaced scattered gamma ray detector coordinate system. Therefore, the position correction unit 72c performs parallel displacement and angular displacement of the scattered gamma ray detector 2 stored in the storage device 71 with respect to the coordinate value (in the configuration of the first embodiment, it is equivalent to the angular displacement of the electron detector 1). ) And make corrections. As a result, the correct coordinate value of the absorption point Pa is obtained when it is assumed that the scattered gamma ray detector 2 is not displaced.

ガンマ線散乱方向ベクトル算出部51は、補正されたコンプトン散乱点Pcのデータと補正された散乱ガンマ線の吸収点Paのデータより、散乱ガンマ線の散乱方向ベクトルg(散乱方向の単位ベクトル)を算出する。そして、データをガンマ線入射方向算出回路22に出力する。   The gamma ray scattering direction vector calculation unit 51 calculates a scattering direction vector g (scattering direction unit vector) of the scattered gamma rays from the corrected Compton scattering point Pc data and the corrected scattered gamma ray absorption point Pa data. Then, the data is output to the gamma ray incident direction calculation circuit 22.

ガンマ線入射方向算出回路22は、反跳電子のエネルギーKe、散乱ガンマ線のエネルギーEγ、補正された電子の反跳方向ベクトルe、補正されたガンマ線の散乱方向ベクトルgをもとに、入射ガンマ線の入射方向ベクトルsを算出する。即ち、前述の式(1)、(2)、(3)を用いて入射ガンマ線の入射方向ベクトルs(入射方向の単位ベクトル)を算出する。画像再構成装置23は、各入射ガンマ線の入射方向ベクトルsとコンプトン散乱点Pcの算出値を装置座標系上の値に変換する。さらにこれらのデータから放射線源6の放射線強度分布画像のデータを生成し、この画像データを用いて表示装置5は放射線の強度分布を濃淡や色の違いによって表示する。   The gamma ray incident direction calculation circuit 22 is configured to input the incident gamma ray based on the recoil electron energy Ke, the scattered gamma ray energy Eγ, the corrected electron recoil direction vector e, and the corrected gamma ray scattering direction vector g. A direction vector s is calculated. That is, the incident direction vector s (incident direction unit vector) of the incident gamma ray is calculated using the above-described equations (1), (2), and (3). The image reconstruction device 23 converts the incident direction vector s of each incident gamma ray and the calculated value of the Compton scattering point Pc into values on the device coordinate system. Furthermore, data of a radiation intensity distribution image of the radiation source 6 is generated from these data, and the display device 5 displays the intensity distribution of the radiation by shading and color difference using this image data.

次に本実施形態における検出器の変位検出方法について説明する。図16に変位検出のフローチャートを示す。図16において、ステップ1〜3は電子検出器1の変位の検出に対応し、ステップ4〜6は散乱ガンマ線検出器2の変位の検出に対応する。   Next, a detector displacement detection method according to this embodiment will be described. FIG. 16 shows a displacement detection flowchart. In FIG. 16, steps 1 to 3 correspond to detection of displacement of the electron detector 1, and steps 4 to 6 correspond to detection of displacement of the scattered gamma ray detector 2.

[ステップ1:コリメータ及び基準放射線源の設置]
電子検出器1の変位を検出するため、図17に示すように保持部7上に第1の基準放射線源66aとコリメータ65を設置する。このステップは実施形態1のステップ1と同一であるので、詳細な説明は省略する。
[Step 1: Installation of collimator and reference radiation source]
In order to detect the displacement of the electron detector 1, a first reference radiation source 66a and a collimator 65 are installed on the holding unit 7 as shown in FIG. Since this step is the same as step 1 of the first embodiment, detailed description thereof is omitted.

[ステップ2:電子検出器の変位検出]
電子ドリフト領域で発生した電子塊69を所定時間、計測(各カソード電極線C及びアノード電極線Aで検出した信号をカウント)する。その結果より電子検出器1の装置基準軸Zoに対する平行変位ΔXe、ΔYe及び角度変位Δθα、Δθβを検出する。このステップは実施形態1のステップ2と同一であるので、詳細な説明は省略する。
[Step 2: Displacement detection of electronic detector]
The electron mass 69 generated in the electron drift region is measured for a predetermined time (signals detected by each cathode electrode line C and anode electrode line A are counted). As a result, parallel displacements ΔXe and ΔYe and angular displacements Δθ α and Δθ β with respect to the apparatus reference axis Zo of the electronic detector 1 are detected. Since this step is the same as step 2 in the first embodiment, detailed description thereof is omitted.

[ステップ3:変位量を記憶装置に保存]
ステップ2で検出した電子検出器1の平行変位ΔXe、ΔYe及び角度変位Δθα、Δθβの情報を記憶装置71に保存し、電子検出器1の変位検出を終了する。
[Step 3: Save displacement to storage]
Information on the parallel displacements ΔXe and ΔYe and the angular displacements Δθ α and Δθ β detected in step 2 is stored in the storage device 71, and the detection of the displacement of the electron detector 1 is terminated.

[ステップ4:基準放射線源の設置]
散乱ガンマ線検出器2の変位を検出するため、図17に示すように保持部7上に第2の基準放射線源66bとコリメータ65を設置する。このステップは実施形態1のステップ5と同一であるので、詳細な説明は省略する。
[Step 4: Installation of reference radiation source]
In order to detect the displacement of the scattered gamma ray detector 2, a second reference radiation source 66b and a collimator 65 are installed on the holding unit 7 as shown in FIG. Since this step is the same as step 5 in the first embodiment, detailed description thereof is omitted.

[ステップ5:散乱ガンマ線検出器の変位検出]
第2の基準放射線を所定時間、計測(各シンチレータ素子Sで検出した信号をカウント)する。その結果より散乱ガンマ線検出器2の装置基準軸Zoに対する平行変位ΔXg、ΔYgを検出する。このステップは実施形態1のステップ6と同一であるので、詳細な説明は省略する。
[Step 5: Displacement detection of scattered gamma ray detector]
The second reference radiation is measured for a predetermined time (a signal detected by each scintillator element S is counted). As a result, the parallel displacements ΔXg and ΔYg of the scattered gamma ray detector 2 with respect to the apparatus reference axis Zo are detected. Since this step is the same as step 6 in the first embodiment, detailed description thereof is omitted.

[ステップ6:変位量を記憶装置に保存]
ステップ5で検出した散乱ガンマ線検出器2の平行変位ΔXg、ΔYgの情報を記憶装置71に保存し、散乱ガンマ線検出器2の変位検出を終了する。
[Step 6: Save displacement in storage]
Information on the parallel displacements ΔXg and ΔYg of the scattered gamma ray detector 2 detected in step 5 is stored in the storage device 71, and the displacement detection of the scattered gamma ray detector 2 is terminated.

尚、以上説明した実施形態1及び実施形態2において、コリメータ65の出射孔67は図6(a)に示す細い円形のピンホールとしたが、(b)に示す十字形の貫通孔(スリット)であっても同様の方法で変位の検出が可能である。なぜなら、放射線の束の断面が十字形などであっても、含まれる放射線1本ずつは直線なので、それが発生する電子雲や散乱ガンマ線に、細い円形のピンホールの場合と相違はないからである。後者の場合、十字の方向はX方向とY方向に向けておくものとする。このようにそれぞれX方向及びY方向の幅Wが狭い2つスリットを組み合わせれば、単一の細いピンホールよりも出射孔67全体の面積を増大できるので、基準放射線源の放射能を大きくすることなく基準放射線の強度(光子数)を増大できる。その結果、変位検出における計測時間を短縮できるなど、効率を改善できる。図6(b)においては基準放射線束は平行線束として描いたが、少なくとも幅W方向の放射角が十分に制限されていればよい。   In the first and second embodiments described above, the emission hole 67 of the collimator 65 is a thin circular pinhole shown in FIG. 6A, but a cross-shaped through-hole (slit) shown in FIG. 6B. However, the displacement can be detected by the same method. This is because even if the cross section of the bundle of radiation is a cross, etc., each contained radiation is a straight line, so the electron cloud and scattered gamma rays that are generated are not different from the case of a thin circular pinhole. is there. In the latter case, it is assumed that the direction of the cross is directed in the X direction and the Y direction. By combining two slits each having a narrow width W in the X direction and the Y direction in this way, the area of the entire emission hole 67 can be increased as compared with a single thin pinhole, so that the radioactivity of the reference radiation source is increased. Without increasing the intensity (number of photons) of the reference radiation. As a result, efficiency can be improved, such as shortening the measurement time in displacement detection. In FIG. 6B, the reference radiation bundle is drawn as a parallel bundle, but it is sufficient that at least the radiation angle in the width W direction is sufficiently limited.

(実施形態3)
本発明による検出器の変位検出方法及び検出器の配置補正方法を適用したコンプトンカメラの実施形態3の概略構成を図19に示す。本実施形態は実施形態1と同様に電子検出器1及び散乱ガンマ線検出器2の配置の補正に調整機構3を用いるが、その構成は異なる。
(Embodiment 3)
FIG. 19 shows a schematic configuration of a third embodiment of a Compton camera to which the detector displacement detection method and the detector arrangement correction method according to the present invention are applied. In the present embodiment, the adjustment mechanism 3 is used to correct the arrangement of the electron detector 1 and the scattered gamma ray detector 2 as in the first embodiment, but the configuration is different.

調整機構3は、全体駆動装置60と散乱ガンマ線検出器駆動装置61で構成される。全体駆動装置60は、面内駆動機構63と第2の回動機構70と第1の回動機構64から構成される。面内駆動機構63は、電子検出器1と散乱ガンマ線検出器2を一体的に支持する支持体62を図19中に示すX方向及びY方向に駆動する。第2の回動機構70は、面内駆動機構63に搭載され、支持体62を図19中に示すγ方向(Z軸回りの回転方向)に回動させる。第1の回動機構64は、第2の回動機構70に搭載され、支持体62を図19中に示すα方向(X軸回りの回転方向)とβ方向(Y軸回りの回転方向)に回動させる。   The adjustment mechanism 3 includes an overall drive device 60 and a scattered gamma ray detector drive device 61. The overall drive device 60 includes an in-plane drive mechanism 63, a second rotation mechanism 70, and a first rotation mechanism 64. The in-plane drive mechanism 63 drives the support body 62 that integrally supports the electron detector 1 and the scattered gamma ray detector 2 in the X direction and the Y direction shown in FIG. The second rotation mechanism 70 is mounted on the in-plane drive mechanism 63 and rotates the support body 62 in the γ direction (rotation direction around the Z axis) shown in FIG. The first rotation mechanism 64 is mounted on the second rotation mechanism 70, and the support 62 is arranged in the α direction (rotation direction around the X axis) and β direction (rotation direction around the Y axis) shown in FIG. Turn to.

本実施形態において、調整機構3を除くコンプトンカメラの構成と動作については実施形態1と同一であるので、説明は省略する。また本実施形態においては、後述するように検出器の変位の検出に使用するコリメータ65も実施形態1と異なる。その他の装置座標系、電子検出器座標系、散乱ガンマ線検出器座標系についてはすべて実施形態1と同一であるので説明は省略する。   In the present embodiment, since the configuration and operation of the Compton camera excluding the adjustment mechanism 3 are the same as those in the first embodiment, description thereof will be omitted. In this embodiment, as will be described later, a collimator 65 used for detecting the displacement of the detector is also different from that of the first embodiment. Since the other apparatus coordinate system, electron detector coordinate system, and scattered gamma ray detector coordinate system are all the same as those in the first embodiment, description thereof will be omitted.

次に、検出器の変位検出方法及び検出器の配置補正方法を電子検出器1及び散乱ガンマ線検出器2に適用する方法について説明する。変位検出及び配置補正のフローチャートは図4に示した実施形態1と同一であり、ステップ1〜4は電子検出器1の変位の検出と配置の補正に対応し、ステップ5〜8は散乱ガンマ線検出器2の変位の検出と配置の補正に対応する。   Next, a method of applying the detector displacement detection method and the detector arrangement correction method to the electron detector 1 and the scattered gamma ray detector 2 will be described. The flowchart of displacement detection and arrangement correction is the same as that of the first embodiment shown in FIG. 4. Steps 1 to 4 correspond to displacement detection and arrangement correction of the electron detector 1, and steps 5 to 8 are scattered gamma ray detection. This corresponds to the detection of the displacement of the device 2 and the correction of the arrangement.

[ステップ1:コリメータ及び基準放射線源の設置]
電子検出器1の変位を検出するため、図20に示すように保持部7上に第1の基準放射線源66aとコリメータ65を設置する。コリメータ65は放射線遮蔽能力の高い鉛等の材料から成り、内部空間と内部空間からコリメータ外まで貫通する2つの出射孔67−1、67−2が形成されている。第1の基準放射線源66aは、エネルギーが5keV〜30keV程度の第1の基準放射線(ガンマ線やX線)を発生する放射線源であり、コリメータ65の内部空間に収容される。本実施形態においては、例えば、第1の基準放射線源66aとしてエネルギーが5.9keVのX線を放出する放射性同位元素Fe−55を使用するものとする。
[Step 1: Installation of collimator and reference radiation source]
In order to detect the displacement of the electron detector 1, a first reference radiation source 66a and a collimator 65 are installed on the holding unit 7 as shown in FIG. The collimator 65 is made of a material such as lead having a high radiation shielding capability, and is formed with two exit holes 67-1 and 67-2 penetrating from the internal space and the internal space to the outside of the collimator. The first reference radiation source 66 a is a radiation source that generates first reference radiation (gamma rays or X-rays) having an energy of about 5 keV to 30 keV, and is accommodated in the internal space of the collimator 65. In the present embodiment, for example, the radioisotope Fe-55 that emits X-rays having an energy of 5.9 keV is used as the first reference radiation source 66a.

コリメータ65の斜視図を図21に示す。出射孔67−1、67−2は図示するような細径の円形ピンホールであり十分な深さを有する。   A perspective view of the collimator 65 is shown in FIG. The exit holes 67-1 and 67-2 are small circular pinholes as shown in the figure, and have a sufficient depth.

ここで保持部7には位置基準としての装置座標系、即ち装置原点O及び装置基準軸Xo、Yo、Zoが設定されている。この装置座標系は、コンプトンカメラの電子検出回路20とガンマ線検出回路21とによって得られた入射ガンマ線に関する情報からガンマ線の分布画像を求める際に用いられる。コリメータ65は、出射孔67−1、67−2がそれぞれ装置座標系において所定の位置になるように設置される。例えば、出射孔67−1、67−2であるピンホールの中心線がそれぞれ装置基準軸Zoに平行であり、出射孔67−1の出射端の装置座標系での座標は(u,−u,0)、出射孔67−2の出射端の装置座標系での座標は(−u,u,0)、となる様に設置する。即ち、出射孔67−1の出射端と出射孔67−2の出射端は装置原点Oに対して対称な位置にあり、両者を結ぶ線は装置基準軸Xo及び装置基準軸Yoに対して45度の角度を成す。本実施形態においては、出射孔67−1から出射される第1の基準放射線束68a−1と出射孔67−2から出射される第1の基準放射線束68a−2とを用いて電子検出器1の変位を検出する。   Here, an apparatus coordinate system as a position reference, that is, an apparatus origin O and apparatus reference axes Xo, Yo, and Zo are set in the holding unit 7. This apparatus coordinate system is used when a gamma ray distribution image is obtained from information on incident gamma rays obtained by the electronic detection circuit 20 and the gamma ray detection circuit 21 of the Compton camera. The collimator 65 is installed so that the emission holes 67-1 and 67-2 are at predetermined positions in the apparatus coordinate system. For example, the center lines of the pinholes that are the emission holes 67-1 and 67-2 are parallel to the apparatus reference axis Zo, and the coordinates of the emission end of the emission hole 67-1 in the apparatus coordinate system are (u, -u). , 0), and the coordinates of the exit end of the exit hole 67-2 in the apparatus coordinate system are (−u, u, 0). That is, the exit end of the exit hole 67-1 and the exit end of the exit hole 67-2 are symmetric with respect to the apparatus origin O, and the line connecting them is 45 with respect to the apparatus reference axis Xo and the apparatus reference axis Yo. Make an angle of degrees. In the present embodiment, an electron detector using the first reference radiation bundle 68a-1 emitted from the emission hole 67-1 and the first reference radiation bundle 68a-2 emitted from the emission hole 67-2. 1 displacement is detected.

ここで、電子検出器1及び散乱ガンマ線検出器2の変位は次の(1)〜(6)の成分を持つ。
(1)装置基準軸Xo方向の平行変位
(2)装置基準軸Yo方向の平行変位
(3)装置基準軸Zo方向の平行変位
(4)装置基準軸Xo回り(α方向)の角度変位
(5)装置基準軸Yo回り(β方向)の角度変位
(6)装置基準軸Zo回り(γ方向)の角度変位
このうち本実施形態において検出の対象とするのは、(3)を除く5つの成分である。(3)は後述する様に、別の簡易な方法で検出、補正することができる。
Here, the displacements of the electron detector 1 and the scattered gamma ray detector 2 have the following components (1) to (6).
(1) Parallel displacement in the device reference axis Xo direction (2) Parallel displacement in the device reference axis Yo direction (3) Parallel displacement in the device reference axis Zo direction (4) Angular displacement around the device reference axis Xo (α direction) (5 ) Angular displacement around the device reference axis Yo (β direction) (6) Angular displacement around the device reference axis Zo (γ direction) Of these, the detection targets in this embodiment are the five components excluding (3) It is. (3) can be detected and corrected by another simple method, as will be described later.

[ステップ2:電子検出器1の変位検出]
以下、本実施形態における検出器の変位検出方法及び検出器の配置補正方法をコンプトンカメラに適用した場合の具体的な実施形態について説明する。まず、第1の基準放射線束68a−1、68a−2のそれぞれが対応する位置における電子検出器1の平行変位と、第1の基準放射線束68a−1、68a−2のいずれかが対応する位置における角度変位を検出する。ここで第1の基準放射線束68a−1について、基準となるのは、検出器基準軸Xe上でX座標=uであるカソード電極線Cと、検出器基準軸Ye上でY座標=−uであるアノード電極線A−uである。また第1の基準放射線束68a−2については、基準となるのは、検出器基準軸Xe上でX座標=−uであるカソード電極線C−uと、検出器基準軸Ye上でY座標=uであるアノード電極線Aである。
[Step 2: Detection of displacement of the electronic detector 1]
Hereinafter, a specific embodiment when the detector displacement detection method and the detector arrangement correction method according to the present embodiment are applied to a Compton camera will be described. First, the parallel displacement of the electron detector 1 at the position corresponding to each of the first reference radiation bundles 68a-1 and 68a-2 corresponds to one of the first reference radiation bundles 68a-1 and 68a-2. Detect the angular displacement at the position. The first reference radiation beam 68a-1 where, become a standard, and the cathode electrode line C u is the X coordinate = u on the detector reference axis Xe, Y coordinate on the detector reference axis Ye = - an anode electrode lines a -u is u. With respect to the first reference radiation beam 68a-2, become a standard, and the cathode electrode line C -u is X coordinate = -u on the detector reference axis Xe, Y coordinate on the detector reference axis Ye = U is the anode electrode line Au .

変位の検出方法は実施形態1のステップ2と同様で、第1の基準放射線束68a−1について、所定時間、電子塊69の計測(各カソード電極線Cとアノード電極線Aで検出した信号のカウント)を行う。そしてカソード電極線Cの検出信号の分布の中心位置Xe1から、基準となるカソード電極線Cの位置uまでの距離、即ちX軸方向の変位ΔXe1を求める。また、アノード電極線Aの検出信号の分布の中心位置Ye1から、基準となるアノード電極線A−uの位置−uまでの距離、即ちY軸方向の変位をΔYe1を求める。つまり、検出した位置と変位の関係は、Xe1=ΔXe1+u及びYe1=ΔYe1−uとなる。 The displacement detection method is the same as in step 2 of the first embodiment. For the first reference radiation bundle 68a-1, the measurement of the electron mass 69 is performed for a predetermined time (the signal detected by each cathode electrode line C and anode electrode line A). Count). Then determine the center position Xe1 of the distribution of the detection signal of the cathode electrode line C, the distance to the position u of the cathode electrode line C u as a reference, i.e. a X-axis direction displacement DerutaXe1. Also, the distance from the center position Ye1 of the distribution of the detection signal of the anode electrode line A to the position -u of the reference anode electrode line A- u , that is, the displacement in the Y-axis direction is obtained as ΔYe1. That is, the relationship between the detected position and the displacement is Xe1 = ΔXe1 + u and Ye1 = ΔYe1-u.

また第1の基準放射線束68a−2についても、同様に所定時間、電子塊69の計測を行う。そしてカソード電極線Cの検出信号の分布の中心位置Xe2から、基準となるカソード電極線C−uの位置−uまでの距離、即ちX軸方向の変位ΔXe2を求める。また、アノード電極線Aの検出信号の分布の中心位置Ye2から、基準となるアノード電極線Aの位置uまでの距離、即ちY軸方向の変位をΔYe2を求める。つまり、電子検出器座標系での位置と変位の関係は、Xe2=ΔXe2−u及びYe2=ΔYe2+uとなる。 Similarly, for the first reference radiation bundle 68a-2, the electron mass 69 is measured for a predetermined time. Then, the distance from the center position Xe2 of the distribution of the detection signal of the cathode electrode line C to the position -u of the cathode electrode line C- u serving as a reference, that is, the displacement ΔXe2 in the X-axis direction is obtained. Further, from the center position Ye2 of the distribution of the detection signal of the anode electrode lines A, the distance to the position u of the anode electrode lines A u as a reference, i.e. a displacement in the Y-axis direction determine the DerutaYe2. That is, the relationship between the position and displacement in the electron detector coordinate system is Xe2 = ΔXe2-u and Ye2 = ΔYe2 + u.

得られたXe1、Ye1、Xe2、及びYe2より、電子検出器1の装置基準軸Zoに対して垂直な変位の3つの成分、即ち装置基準軸Zo回り(γ方向)の角度変位Δθγ、X方向の平行変位ΔXe、Y方向の平行変位ΔYeを算出する。これには以下の式(4)、(5)、(6)を用いる。   From the obtained Xe1, Ye1, Xe2, and Ye2, three components of displacement perpendicular to the device reference axis Zo of the electron detector 1, that is, angular displacement Δθγ around the device reference axis Zo (γ direction), X direction The parallel displacement ΔXe and the parallel displacement ΔYe in the Y direction are calculated. For this, the following formulas (4), (5), and (6) are used.

Figure 2017026423
Figure 2017026423

さらに第1の基準放射線束68a−1又は68a−2について、カソード電極線Cとアノード電極線Aで検出した信号の分布の幅から、X軸回りの角度変位ΔθαとY軸回りの角度変位Δθβとを求める。この信号の分布の幅は、カウント数が小さい分布の端からカウント数が大きい分布の端までの距離である。 Further, for the first reference radiation bundle 68a-1 or 68a-2, the angular displacement Δθ α about the X axis and the angular displacement about the Y axis are determined from the width of the distribution of the signals detected by the cathode electrode line C and the anode electrode line A. Δθ β is obtained. The distribution width of this signal is the distance from the end of the distribution with a small count number to the end of the distribution with a large count number.

[ステップ3:許容可/不可判断]
検出した変位を予め設定した上限値と比較し、許容範囲内か否かの判断を行う。変位が許容範囲内(上限値よりも小)であれば補正不要として、図4のステップ5の散乱ガンマ線検出器の変位検出に移行する。また、変位が許容範囲外(上限値以上)であればステップ4の電子検出器の配置の補正を行う。
[Step 3: Permitted / Unacceptable]
The detected displacement is compared with a preset upper limit value, and it is determined whether or not it is within an allowable range. If the displacement is within the allowable range (smaller than the upper limit value), the correction is not necessary, and the process proceeds to the displacement detection of the scattered gamma ray detector in step 5 of FIG. On the other hand, if the displacement is outside the allowable range (greater than the upper limit value), the arrangement of the electron detectors in step 4 is corrected.

[ステップ4:電子検出器の配置の補正]
次に電子検出器1の配置を補正する。本実施形態においては電子検出器1の配置の補正には調整機構3を用いる。上記のステップ2で検出した電子検出器1の平行変位ΔXe、ΔYeと角度変位Δθγ、Δθα、Δθβを修正するように調整機構3を駆動する。手順は以下(1)〜(5)の通りである。
(1)第1の回動機構64により支持体62をβ方向に−Δθβ駆動する
(2)第1の回動機構64により支持体62をα方向に−Δθα駆動する
(3)第2の回動機構70により支持体62をγ方向に−Δθγ駆動する
(4)面内駆動機構63により支持体をX方向に−ΔXe駆動する
(5)面内駆動機構63により支持体をY方向に−ΔYe駆動する
[Step 4: Correction of electron detector arrangement]
Next, the arrangement of the electron detector 1 is corrected. In the present embodiment, the adjustment mechanism 3 is used for correcting the arrangement of the electron detector 1. The adjustment mechanism 3 is driven so as to correct the parallel displacements ΔXe, ΔYe and the angular displacements Δθ γ , Δθ α , Δθ β detected in step 2 above. The procedure is as follows (1) to (5).
(1) The support 62 is driven in the β direction by −Δθ β by the first rotation mechanism 64 (2) The support 62 is driven in the α direction by −Δθ α by the first rotation mechanism 64 (3) the second rotating mechanism 70 -Δθ γ driving the support 62 in the gamma direction (4) by a surface within the drive mechanism 63 to -ΔXe drive the support in the X direction (5) support by the in-plane drive mechanism 63 -ΔYe drive in Y direction

この補正の結果を確認するため、再度、図4のステップ2の電子検出器の変位検出とステップ3の許容可/不可判断を繰り返す。ステップ3において、変位が許容範囲内(上限値よりも小)であれば電子検出器1の配置の補正は終了して、散乱ガンマ線検出器の変位の検出と配置の補正(ステップ5〜8)に移行する。   In order to confirm the result of this correction, the detection of the displacement of the electron detector in step 2 in FIG. In Step 3, if the displacement is within the allowable range (smaller than the upper limit value), the correction of the arrangement of the electron detector 1 is finished, and the detection of the displacement of the scattered gamma ray detector and the correction of the arrangement (Steps 5 to 8). Migrate to

以下、ステップ5(基準放射線源の設置)からステップ8(散乱ガンマ線検出器の配置の補正)は実施形態1と同一であるので説明は省略する。   Hereinafter, step 5 (installation of the reference radiation source) to step 8 (correction of the arrangement of the scattered gamma ray detectors) are the same as those in the first embodiment, and thus description thereof is omitted.

尚、電子検出器1及び散乱ガンマ線検出器2の装置基準軸Zo方向の平行変位の検出は、ゲージや様々な距離計測の手段など一般的な方法を用いることで容易に行える。そこで、そのような一般的な方法と本発明による変位検出方法とを組み合わせれば、電子検出器1及び散乱ガンマ線検出器2の変位のすべての成分、即ち次の(1)〜(6)の成分の検出が可能となる。
(1)装置基準軸Xo方向の平行変位
(2)装置基準軸Yo方向の平行変位
(3)装置基準軸Zo方向の平行変位
(4)装置基準軸Xo回り(α方向)の角度変位
(5)装置基準軸Yo回り(β方向)の角度変位
(6)置基準軸Zo回り(γ方向)の角度変位
The parallel displacement of the electron detector 1 and the scattered gamma ray detector 2 in the apparatus reference axis Zo direction can be easily detected by using a general method such as a gauge or various distance measuring means. Therefore, if such a general method and the displacement detection method according to the present invention are combined, all components of the displacement of the electron detector 1 and the scattered gamma ray detector 2, that is, the following (1) to (6): The component can be detected.
(1) Parallel displacement in the device reference axis Xo direction (2) Parallel displacement in the device reference axis Yo direction (3) Parallel displacement in the device reference axis Zo direction (4) Angular displacement around the device reference axis Xo (α direction) (5 ) Angular displacement around the device reference axis Yo (β direction) (6) Angular displacement around the device reference axis Zo (γ direction)

また、検査対象物の周囲に複数のコンプトンカメラを配置する場合には、個々のコンプトンカメラについて本発明による検出器の変位検出方法及び検出器の配置補正方法を適用することができる。その際には、第1の基準放射線源、第2の基準放射線源及びコリメータは共通とし、各コンプトンカメラに対して個別に第1の基準放射線束及び第2の基準放射線束を出射させてもよい。   Further, when a plurality of Compton cameras are arranged around the inspection object, the detector displacement detection method and the detector arrangement correction method according to the present invention can be applied to each Compton camera. In this case, the first reference radiation source, the second reference radiation source, and the collimator are made common, and the first reference radiation bundle and the second reference radiation bundle may be individually emitted to each Compton camera. Good.

1 電子検出器
2 ガンマ線検出器(散乱ガンマ線検出器)
3 調整機構
4 信号処理装置
6 放射線源
11 電子収集器
12 電極(電子ドリフト手段)
1 Electron detector 2 Gamma ray detector (scattered gamma ray detector)
3 Adjustment mechanism 4 Signal processing device 6 Radiation source 11 Electron collector 12 Electrode (Electronic drift means)

Claims (18)

散乱体と電子ドリフト手段と電子収集器を有する電子検出器、及びガンマ線検出器を備えたコンプトンカメラの変位検出方法であって、
前記散乱体の中に線状又は面状の第1の基準放射線束を入射させる工程と、
前記第1の基準放射線束と前記散乱体との相互作用により発生した電離電子を、前記ドリフト手段によって前記電子収集器に移動させる工程と、
前記電子収集器により検出された前記電離電子の第1の検出信号の分布に基づいて、前記電子検出器の所定位置からの変位を検出する工程と、
を有することを特徴とする変位検出方法。
A Compton camera displacement detection method comprising a scatterer, an electron drift means, an electron detector having an electron collector, and a gamma ray detector,
Injecting a linear or planar first reference radiation bundle into the scatterer;
Moving ionized electrons generated by the interaction of the first reference radiation flux and the scatterer to the electron collector by the drift means;
Detecting the displacement of the electron detector from a predetermined position based on the distribution of the first detection signal of the ionized electrons detected by the electron collector;
A displacement detection method characterized by comprising:
前記第1の検出信号は、前記電子収集器からの距離が異なる前記散乱体の中の複数の位置で発生した電離電子の検出信号を含むことを特徴とする請求項1に記載の変位検出方法。   The displacement detection method according to claim 1, wherein the first detection signal includes detection signals of ionized electrons generated at a plurality of positions in the scatterer having different distances from the electron collector. . 前記第1の検出信号の前記電子収集器における分布の位置に基づいて、前記電子検出器の前記第1の基準放射線束の入射方向に対して垂直な方向の平行変位を検出することを特徴とする請求項1又は2に記載の変位検出方法。   A parallel displacement in a direction perpendicular to an incident direction of the first reference radiation bundle of the electron detector is detected based on a position of a distribution of the first detection signal in the electron collector. The displacement detection method according to claim 1 or 2. 前記第1の検出信号の前記電子収集器における分布の広がりに基づいて、前記電子検出器の前記第1の基準放射線束の入射方向に対する角度変位を検出することを特徴とする請求項1から3の何れか1項に記載の変位検出方法。   The angular displacement of the electron detector with respect to the incident direction of the first reference radiation bundle is detected based on a spread of the distribution of the first detection signal in the electron collector. The displacement detection method according to any one of the above. 前記第1の基準放射線束を、前記電子収集器の異なる位置に入射する複数の基準放射線束で構成し、前記第1の検出信号の前記電子収集器における分布に基づいて、前記電子検出器の前記第1の基準放射線束の入射方向に垂直な方向の平行変位及び入射方向の回りの角度変位を検出することを特徴とする請求項1又は2に記載の変位検出方法。   The first reference radiation bundle is composed of a plurality of reference radiation bundles incident on different positions of the electron collector, and based on the distribution of the first detection signal in the electron collector, The displacement detection method according to claim 1, wherein a parallel displacement in a direction perpendicular to an incident direction of the first reference radiation bundle and an angular displacement around the incident direction are detected. 前記ガンマ線検出器に、前記第1の基準放射線束よりもエネルギーの大きい線状又は面状の第2の基準放射線束を入射させる工程と、前記ガンマ線検出器による第2の検出信号に基づいて前記ガンマ線検出器の所定位置からの変位を検出する工程と、を更に有することを特徴とする請求項1から5の何れか1項に記載の変位検出方法。   A step of causing a linear or planar second reference radiation bundle having energy higher than that of the first reference radiation bundle to enter the gamma ray detector, and the second detection signal from the gamma ray detector based on the second detection signal. The displacement detection method according to any one of claims 1 to 5, further comprising a step of detecting a displacement of the gamma ray detector from a predetermined position. 散乱体と電子ドリフト手段と電子収集器を有する電子検出器、及びガンマ線検出器を備えたコンプトンカメラの配置補正方法であって、
請求項1から5の何れか1項に記載の変位検出方法により得られた変位の情報に応じて、前記電子検出器の配置を補正することを特徴とする配置補正方法。
An electron detector having a scatterer, an electron drift means and an electron collector, and a Compton camera arrangement correction method comprising a gamma ray detector,
6. An arrangement correction method, wherein the arrangement of the electron detectors is corrected in accordance with displacement information obtained by the displacement detection method according to any one of claims 1 to 5.
散乱体と電子ドリフト手段と電子収集器を有する電子検出器、及びガンマ線検出器を備えたコンプトンカメラの配置補正方法であって、
請求項6に記載の変位検出方法により得られた変位の情報に応じて、前記ガンマ線検出器の配置を補正することを特徴とする配置補正方法。
An electron detector having a scatterer, an electron drift means and an electron collector, and a Compton camera arrangement correction method comprising a gamma ray detector,
An arrangement correction method, wherein the arrangement of the gamma ray detectors is corrected in accordance with displacement information obtained by the displacement detection method according to claim 6.
散乱体と電子ドリフト手段と電子収集器を有する電子検出器、及びガンマ線検出器を備えたコンプトンカメラであって、
前記電子検出器の配置を補正する駆動機構を備えたことを特徴とするコンプトンカメラ。
A Compton camera comprising a scatterer, an electron drift means, an electron detector having an electron collector, and a gamma ray detector,
A Compton camera comprising a drive mechanism for correcting the arrangement of the electron detectors.
前記駆動機構は、請求項1から5の何れか1項に記載の変位検出方法により得られる変位の情報に応じて、前記電子検出器の配置を補正することを特徴とする請求項9に記載のコンプトンカメラ。   The drive mechanism corrects the arrangement of the electron detectors according to displacement information obtained by the displacement detection method according to any one of claims 1 to 5. Compton camera. 散乱体と電子ドリフト手段と電子収集器を有する電子検出器、及びガンマ線検出器を備えたコンプトンカメラであって、
前記電子検出器から得られる、基準放射線束と前記散乱体との相互作用により発生する電離電子の位置情報を補正する補正部を備えたことを特徴とするコンプトンカメラ。
A Compton camera comprising a scatterer, an electron drift means, an electron detector having an electron collector, and a gamma ray detector,
A Compton camera comprising: a correction unit that corrects position information of ionized electrons generated by an interaction between a reference radiation bundle obtained from the electron detector and the scatterer.
前記補正部は、請求項1から5の何れか1項に記載の変位検出方法により得られる変位の情報に応じて、前記電離電子の位置情報を補正することを特徴とする請求項11に記載のコンプトンカメラ。   The said correction | amendment part correct | amends the positional information of the said ionization electron according to the information of the displacement obtained by the displacement detection method of any one of Claim 1-5. Compton camera. 散乱体と電子ドリフト手段と電子収集器を有する電子検出器、及びガンマ線検出器を備えたコンプトンカメラであって、
前記ガンマ線検出器の配置を補正する駆動機構を備えたことを特徴とするコンプトンカメラ。
A Compton camera comprising a scatterer, an electron drift means, an electron detector having an electron collector, and a gamma ray detector,
A Compton camera comprising a drive mechanism for correcting the arrangement of the gamma ray detectors.
前記駆動機構は、請求項6に記載の変位検出方法により得られる変位の情報に応じて、前記ガンマ線検出器の配置を補正することを特徴とする請求項13に記載のコンプトンカメラ。   The Compton camera according to claim 13, wherein the driving mechanism corrects the arrangement of the gamma ray detectors in accordance with displacement information obtained by the displacement detection method according to claim 6. 散乱体と電子ドリフト手段と電子収集器を有する電子検出器、及び前記電子ドリフト手段に入射した光子と前記散乱体の電子との間の相互作用であるコンプトン散乱による散乱ガンマ線を検出するガンマ線検出器を備えたコンプトンカメラであって、
前記ガンマ線検出器から得られる散乱ガンマ線の位置情報を補正する補正部を備えたことを特徴とするコンプトンカメラ。
Electron detector having a scatterer, electron drift means, and an electron collector, and a gamma ray detector for detecting scattered gamma rays due to Compton scattering, which is an interaction between photons incident on the electron drift means and electrons of the scatterer Compton camera with
A Compton camera comprising a correction unit that corrects position information of scattered gamma rays obtained from the gamma ray detector.
前記補正部は、請求項5に記載の変位検出方法により得られる変位の情報に応じて、前記散乱ガンマ線の位置情報を補正することを特徴とするコンプトンカメラ。   The Compton camera according to claim 5, wherein the correction unit corrects position information of the scattered gamma rays according to displacement information obtained by the displacement detection method according to claim 5. 前記配置の補正の後に前記電子検出器及び前記ガンマ線検出器によりそれぞれ得られる、前記電子ドリフト手段に入射した光子と前記散乱体の電子との間の相互作用であるコンプトン散乱による電離電子と散乱ガンマ線との情報に基づいて、入射ガンマ線の入射方向の情報を取得することを特徴とする請求項9、10、13、及び14の何れか1項に記載のコンプトンカメラ。   Ionized electrons and scattered gamma rays due to Compton scattering, which are interactions between photons incident on the electron drift means and electrons of the scatterer, obtained by the electron detector and the gamma ray detector, respectively, after correction of the arrangement The Compton camera according to any one of claims 9, 10, 13, and 14, wherein information on an incident direction of an incident gamma ray is acquired based on the information. 前記補正部により得られる、前記電子ドリフト手段に入射した光子と前記散乱体の電子との間の相互作用であるコンプトン散乱による電離電子または散乱ガンマ線の情報を用いて、入射ガンマ線の入射方向の情報を取得することを特徴とする請求項11、12、15、及び16の何れか1項に記載のコンプトンカメラ。   Information on the incident direction of incident gamma rays using information on ionized electrons or scattered gamma rays due to Compton scattering, which is an interaction between photons incident on the electron drift means and electrons of the scatterer, obtained by the correction unit. The Compton camera according to claim 11, wherein the Compton camera is acquired.
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JP2021533367A (en) * 2018-08-07 2021-12-02 シーメンス メディカル ソリューションズ ユーエスエー インコーポレイテッドSiemens Medical Solutions USA, Inc. Adaptive Compton Camera for Medical Imaging
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