JP2569463B2 - 光電子増倍管の増幅度安定化装置 - Google Patents
光電子増倍管の増幅度安定化装置Info
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- JP2569463B2 JP2569463B2 JP11805185A JP11805185A JP2569463B2 JP 2569463 B2 JP2569463 B2 JP 2569463B2 JP 11805185 A JP11805185 A JP 11805185A JP 11805185 A JP11805185 A JP 11805185A JP 2569463 B2 JP2569463 B2 JP 2569463B2
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、シンチレーションカメラなどの、シンチ
レータと複数個の光電子増倍管（以下、PMTと略す）と
により構成される放射線位置検出器において、PMTの増
幅度を安定化する装置に関する。
レータと複数個の光電子増倍管（以下、PMTと略す）と
により構成される放射線位置検出器において、PMTの増
幅度を安定化する装置に関する。
従来の技術 シンチレーションカメラなどの放射線位置検出器で
は、複数個のPMTが用いられており、これら各PMTの増幅
度が経時変化すると、均一性や空間分解能あるいはエネ
ルギ分解能などの諸性能が劣化する。そこで、この対策
として、従来より種々の提案がなされている（特公昭55
−19511、特開昭58−9082、特開昭57−59184、特開昭59
−143981）。
は、複数個のPMTが用いられており、これら各PMTの増幅
度が経時変化すると、均一性や空間分解能あるいはエネ
ルギ分解能などの諸性能が劣化する。そこで、この対策
として、従来より種々の提案がなされている（特公昭55
−19511、特開昭58−9082、特開昭57−59184、特開昭59
−143981）。
発明が解決しようとする問題点 しかし、従来では、各PMTに関する補正用データの収
集に時間を要することや、計数率特性が悪いなどの問題
がある。
集に時間を要することや、計数率特性が悪いなどの問題
がある。
この発明は、各PMTの増幅度に関するデータ採取を並
列的に行なうことで、計数率特性を向上させ、データ収
集時間を短縮することができる、PMTの増幅度安定化装
置を提供することを目的とする。
列的に行なうことで、計数率特性を向上させ、データ収
集時間を短縮することができる、PMTの増幅度安定化装
置を提供することを目的とする。
問題点を解決するための手段 この発明によるPMTの増幅度安定化装置は、シンチレ
ーションカメラなどの放射線位置検出器において、互い
に隣接するPMT同士は異なるグループに属するという規
則でPMT群を複数のグループに分類してその各グループ
毎にPMT出力に関する信号を加算する加算手段と、これ
ら各グループ毎の加算信号を比較してどれか１つのPMT
のチューニングスポットに放射線が入射したことを判定
するとともにそのPMTはどのグループに属するかを判定
し、どれか１つのPMTのチューニングスポットに放射線
が入射したと判定したときに上記位置演算回路の動作を
実行させ、どれか１つのPMTのチューニングスポットに
放射線が入射したとは判定しないときに上記位置演算回
路をリセットする比較手段と、この比較手段がどれか１
つのPMTのチューニングスポットに放射線が入射したこ
とを判定するとともにそのPMTはどのグループに属する
かを判定したとき、そのグループの加算信号を選択する
手段と、この選択された加算信号を波高分析する手段
と、位置信号により発光点に最も近いPMTを決定する手
段と、上記加算信号の波高分析の統計的データを、発光
点に最も近いものと決定されたPMTに関する統計的デー
タとして収集する手段と、各PMTに関して得られた統計
的データに基づいて該PMTまたは対応する増幅器系の増
幅度を制御する手段とを有して構成される。
ーションカメラなどの放射線位置検出器において、互い
に隣接するPMT同士は異なるグループに属するという規
則でPMT群を複数のグループに分類してその各グループ
毎にPMT出力に関する信号を加算する加算手段と、これ
ら各グループ毎の加算信号を比較してどれか１つのPMT
のチューニングスポットに放射線が入射したことを判定
するとともにそのPMTはどのグループに属するかを判定
し、どれか１つのPMTのチューニングスポットに放射線
が入射したと判定したときに上記位置演算回路の動作を
実行させ、どれか１つのPMTのチューニングスポットに
放射線が入射したとは判定しないときに上記位置演算回
路をリセットする比較手段と、この比較手段がどれか１
つのPMTのチューニングスポットに放射線が入射したこ
とを判定するとともにそのPMTはどのグループに属する
かを判定したとき、そのグループの加算信号を選択する
手段と、この選択された加算信号を波高分析する手段
と、位置信号により発光点に最も近いPMTを決定する手
段と、上記加算信号の波高分析の統計的データを、発光
点に最も近いものと決定されたPMTに関する統計的デー
タとして収集する手段と、各PMTに関して得られた統計
的データに基づいて該PMTまたは対応する増幅器系の増
幅度を制御する手段とを有して構成される。
作用 あるPMTのチューニングスポット内でシンチレーショ
ン発光が生じた場合、その光はそのPMTおよびその周辺
のPMTに入射するが、入射光量はそのPMTで最も大きく隣
接するPMTでは少なく、この隣接PMTにさらに隣接してい
る周辺のPMTではさらに少なくなる。そこで、PMT群を、
互いに隣接するPMT同士は異なるグループに属するとい
う規則で複数のグループに分類し、その各グループでの
加算信号を得て、さらにこれらのグループの加算信号を
比較することにより、どれか１つのPMTのチューニング
スポットに放射線が入射したことを判定するとともにそ
のPMTはどのグループに属するかを判定することができ
る。どれか１つのPMTのチューニングスポットに放射線
が入射したことが判定され且つそのPMTはどのグループ
に属するかが判定されたとき、そのグループの加算信号
を選び出せば、その加算信号は発光点に最近接のPMTが
属するグループの加算信号となり、このグループの加算
信号はそのPMTだけの出力に近似的に等しいものとみな
せる。そのため、このように選択されたグループ毎の加
算信号は発光点に最近接のPMTの出力として扱うことが
できるので、各PMTについての出力変動の統計的データ
は各グループの加算信号により得ることができる。この
ようにして得た各PMTについての出力変動の統計的デー
タに基づいてそのPMTまたは対応する増幅器系の増幅度
を制御すれば、PMTの増幅度を安定化できる。そして、
各PMTについての出力変動の統計的データは、各PMTにつ
き並列的に得られ、データ収集時間を短縮できる。また
並列的なデータ収集でありながら、PMTをグループ分け
し、グループでの加算信号をある１個のPMTの信号とし
て扱うことによって、回路を簡単にすることができる。
さらに、どれか１つのPMTのチューニングスポットに放
射線が入射したと判定したときに位置演算回路の動作を
実行させ、どれか１つのPMTのチューニングスポットに
放射線が入射したとは判定しないときに位置演算回路を
リセットするようにしているので、無駄な位置演算が避
けられ、計数率特性が改善され、この点でも補正用デー
タ収集に要する時間が短縮される。
ン発光が生じた場合、その光はそのPMTおよびその周辺
のPMTに入射するが、入射光量はそのPMTで最も大きく隣
接するPMTでは少なく、この隣接PMTにさらに隣接してい
る周辺のPMTではさらに少なくなる。そこで、PMT群を、
互いに隣接するPMT同士は異なるグループに属するとい
う規則で複数のグループに分類し、その各グループでの
加算信号を得て、さらにこれらのグループの加算信号を
比較することにより、どれか１つのPMTのチューニング
スポットに放射線が入射したことを判定するとともにそ
のPMTはどのグループに属するかを判定することができ
る。どれか１つのPMTのチューニングスポットに放射線
が入射したことが判定され且つそのPMTはどのグループ
に属するかが判定されたとき、そのグループの加算信号
を選び出せば、その加算信号は発光点に最近接のPMTが
属するグループの加算信号となり、このグループの加算
信号はそのPMTだけの出力に近似的に等しいものとみな
せる。そのため、このように選択されたグループ毎の加
算信号は発光点に最近接のPMTの出力として扱うことが
できるので、各PMTについての出力変動の統計的データ
は各グループの加算信号により得ることができる。この
ようにして得た各PMTについての出力変動の統計的デー
タに基づいてそのPMTまたは対応する増幅器系の増幅度
を制御すれば、PMTの増幅度を安定化できる。そして、
各PMTについての出力変動の統計的データは、各PMTにつ
き並列的に得られ、データ収集時間を短縮できる。また
並列的なデータ収集でありながら、PMTをグループ分け
し、グループでの加算信号をある１個のPMTの信号とし
て扱うことによって、回路を簡単にすることができる。
さらに、どれか１つのPMTのチューニングスポットに放
射線が入射したと判定したときに位置演算回路の動作を
実行させ、どれか１つのPMTのチューニングスポットに
放射線が入射したとは判定しないときに位置演算回路を
リセットするようにしているので、無駄な位置演算が避
けられ、計数率特性が改善され、この点でも補正用デー
タ収集に要する時間が短縮される。
実施例 第１図はこの発明をシンチレーションカメラに適用し
た一実施例を示す。この第１図で、シンチレータ１、ラ
イトガイド２、PMT3、プリアンプ４は通常のシンチレー
ションカメラと同様である。位置演算回路５も通常のシ
ンチレーションカメラとほぼ同様で、位置演算、エネル
ギ信号の算出、エネルギ信号の波高分析およびタイミン
グ制御等を行なう（後述するように位置演算、エネルギ
信号の算出、波高分析の実行、リセットが比較回路９に
よって制御される点だけが異なる）。すなわち、γ線
が、シンチレータ１の表面側から図示しないリコメータ
を経てシンチレータ１に入射するようになっており、シ
ンチレータ１では入射したγ線が吸収されてシンチレー
ション発光が生じ、この光がシンチレータ１の裏面に配
列されている多数のPMT3にライトガイド２を通して導か
れる。シンチレーション光の強度は入射γ線のエネルギ
に比例している。PMT3の各々では光が電子に変換された
後増幅され入射した光の量に対応する出力が生じ、この
出力がプリアンプ４で電圧信号に変換される。この信号
は位置演算回路５に送られ、PMT3の出力は発光点に近い
程光量が多いため大きいという原理に基づいてＸ方向の
位置信号Ｘ（アナログ信号）とＹ方向の位置信号Ｙ（ア
ナログ信号）とが求められる。また、多数のPMT3の出力
を全て加算することによりエネルギを表わす信号Ｚを
得、このエネルギ信号Ｚの信号波高が所望のエネルギ範
囲に入っていることを波高分析し判別してタイミング信
号であるアンブランク信号を得る。
た一実施例を示す。この第１図で、シンチレータ１、ラ
イトガイド２、PMT3、プリアンプ４は通常のシンチレー
ションカメラと同様である。位置演算回路５も通常のシ
ンチレーションカメラとほぼ同様で、位置演算、エネル
ギ信号の算出、エネルギ信号の波高分析およびタイミン
グ制御等を行なう（後述するように位置演算、エネルギ
信号の算出、波高分析の実行、リセットが比較回路９に
よって制御される点だけが異なる）。すなわち、γ線
が、シンチレータ１の表面側から図示しないリコメータ
を経てシンチレータ１に入射するようになっており、シ
ンチレータ１では入射したγ線が吸収されてシンチレー
ション発光が生じ、この光がシンチレータ１の裏面に配
列されている多数のPMT3にライトガイド２を通して導か
れる。シンチレーション光の強度は入射γ線のエネルギ
に比例している。PMT3の各々では光が電子に変換された
後増幅され入射した光の量に対応する出力が生じ、この
出力がプリアンプ４で電圧信号に変換される。この信号
は位置演算回路５に送られ、PMT3の出力は発光点に近い
程光量が多いため大きいという原理に基づいてＸ方向の
位置信号Ｘ（アナログ信号）とＹ方向の位置信号Ｙ（ア
ナログ信号）とが求められる。また、多数のPMT3の出力
を全て加算することによりエネルギを表わす信号Ｚを
得、このエネルギ信号Ｚの信号波高が所望のエネルギ範
囲に入っていることを波高分析し判別してタイミング信
号であるアンブランク信号を得る。
位置演算回路５から出力されたアナログ位置信号Ｘ、
Ｙはサンプル・ホールドおよびA/D変換器６に送られ、
ここでデジタル位置信号Dig.X、Dig.Yに変換される。こ
のデジタル位置信号Dig.X、Dig.Yは変換メモリ７に送ら
れる。変換メモリ７はＰ−ROM等で構成され、シンチレ
ーション発光点に最近接のPMT3の位置および番号の判定
をする。つまりDig.X、Dig.Yによりアドレスされて最近
接のPMT3の位置および番号を表わす信号が読み出され
る。
Ｙはサンプル・ホールドおよびA/D変換器６に送られ、
ここでデジタル位置信号Dig.X、Dig.Yに変換される。こ
のデジタル位置信号Dig.X、Dig.Yは変換メモリ７に送ら
れる。変換メモリ７はＰ−ROM等で構成され、シンチレ
ーション発光点に最近接のPMT3の位置および番号の判定
をする。つまりDig.X、Dig.Yによりアドレスされて最近
接のPMT3の位置および番号を表わす信号が読み出され
る。
多数のPMT3は、互いに隣接するPMT3同士は異なるグル
ープに属するという規則で、たとえば第２図に示すよう
にＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄの４つのグループに分類されており、
これらの各グループ毎にプリアンプ４の出力が加算器８
で加算され、グループ毎の加算信号SUM Ａ〜SUM Ｄが
得られる。これらの信号SUM Ａ〜SUM Ｄは比較回路９
で相互に比較され比較結果として得られる信号が位置演
算回路５およびアナログマルチプレクサ12に送られる。
このアナログマルチプレクサ12には積分および遅延回路
10をそれぞれ経てSUM Ａ〜SUM Ｄが入力されており、
比較回路９からの信号によってそのうちの１つの信号が
選択される。このアナログマルチプレクサ12の出力は、
位置演算回路５からアンブランク信号に応じて動作する
タイミング制御回路11から与えられるタイミング信号で
適当に制御されながら発生し、波高分析器14に送られ、
レベル供給回路13からの信号L1、L2、L3と波高比較され
る。そこで、この波高分析器14により、アナログマルチ
プレクサ12の出力信号の波高がこのレベルL1〜L2の範囲
からL2〜L3の範囲に入っているときにどちらの範囲であ
るかを示す信号U/Lとタイミング信号＋１とが出力され
る。
ープに属するという規則で、たとえば第２図に示すよう
にＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄの４つのグループに分類されており、
これらの各グループ毎にプリアンプ４の出力が加算器８
で加算され、グループ毎の加算信号SUM Ａ〜SUM Ｄが
得られる。これらの信号SUM Ａ〜SUM Ｄは比較回路９
で相互に比較され比較結果として得られる信号が位置演
算回路５およびアナログマルチプレクサ12に送られる。
このアナログマルチプレクサ12には積分および遅延回路
10をそれぞれ経てSUM Ａ〜SUM Ｄが入力されており、
比較回路９からの信号によってそのうちの１つの信号が
選択される。このアナログマルチプレクサ12の出力は、
位置演算回路５からアンブランク信号に応じて動作する
タイミング制御回路11から与えられるタイミング信号で
適当に制御されながら発生し、波高分析器14に送られ、
レベル供給回路13からの信号L1、L2、L3と波高比較され
る。そこで、この波高分析器14により、アナログマルチ
プレクサ12の出力信号の波高がこのレベルL1〜L2の範囲
からL2〜L3の範囲に入っているときにどちらの範囲であ
るかを示す信号U/Lとタイミング信号＋１とが出力され
る。
比較回路９は、SUM Ａ〜SUM Ｄにつき、たとえば、 Ａ vs （Ｂ＋Ｃ＋Ｄ）/k… Ｂ vs （Ａ＋Ｃ＋Ｄ）/k… Ｃ vs （Ａ＋Ｂ＋Ｄ）/k… Ｂ vs （Ａ＋Ｂ＋Ｃ）/k… という比較を行なう（ｋは定数）。このような比較を行
なえば、あるPMT3の真下のチューニングスポットにγ線
が入射しシンチレーション発光が生じた場合にそのPMT3
にはその隣りのPMT3の５倍以上の光量が入射することか
ら、発光が生じた位置に最近接のPMT3がグループＡ〜Ｄ
のいずれに属するかの判定が可能である。すなわちＡグ
ループに属するPMT3のチューニングスポットにγ線が入
射して発光した場合は、上記式のみが左辺が大となり
式〜はいずれも右辺が大となる。Ｂグループの場合
はの、Ｃグループの場合はの、Ｄグループの場合は
の、それぞれの左辺が大となり、その他の該当しない
式ではすべて右辺が大となる。
なえば、あるPMT3の真下のチューニングスポットにγ線
が入射しシンチレーション発光が生じた場合にそのPMT3
にはその隣りのPMT3の５倍以上の光量が入射することか
ら、発光が生じた位置に最近接のPMT3がグループＡ〜Ｄ
のいずれに属するかの判定が可能である。すなわちＡグ
ループに属するPMT3のチューニングスポットにγ線が入
射して発光した場合は、上記式のみが左辺が大となり
式〜はいずれも右辺が大となる。Ｂグループの場合
はの、Ｃグループの場合はの、Ｄグループの場合は
の、それぞれの左辺が大となり、その他の該当しない
式ではすべて右辺が大となる。
また、定数ｋの値を適切に選ぶことにより、γ線が入
射した位置から最近接のPMT3の中心までの距離が一定値
以内であるかそれを外れるか、すなわち、チューニング
スポット内に入射したかあるいはチューニングスポット
以外の場所に入射したかも認識できる。チューニングス
ポット以外の場所に入射した場合は、上記の式〜の
すべてにつき右辺が大となるからである。
射した位置から最近接のPMT3の中心までの距離が一定値
以内であるかそれを外れるか、すなわち、チューニング
スポット内に入射したかあるいはチューニングスポット
以外の場所に入射したかも認識できる。チューニングス
ポット以外の場所に入射した場合は、上記の式〜の
すべてにつき右辺が大となるからである。
したがって、この比較回路９の比較結果によって、ど
れか１つのPMT3のチューニングスポットに放射線が入射
したことを判定するとともにそのPMT3はどのグループに
属するかを判定することができ、これにより、アナログ
マルチプレクサ12でそのPMT3が属しているグループの加
算信号を選択できる。さらに、どのPMT3のチューニング
スポットにも該当しない場所に入射したときは、比較回
路９の出力によって位置演算回路５を直ちにリセットす
ることができる。このようにリセットすることにより、
位置演算回路５での位置演算およびエネルギ演算を直ち
に停止して次の放射線入射による位置演算およびエネル
ギ演算に備えることができ、どのチューニングスポット
にも入射しない場合の無駄な時間を極力短縮することが
でき、計数率特性を向上させることができる。
れか１つのPMT3のチューニングスポットに放射線が入射
したことを判定するとともにそのPMT3はどのグループに
属するかを判定することができ、これにより、アナログ
マルチプレクサ12でそのPMT3が属しているグループの加
算信号を選択できる。さらに、どのPMT3のチューニング
スポットにも該当しない場所に入射したときは、比較回
路９の出力によって位置演算回路５を直ちにリセットす
ることができる。このようにリセットすることにより、
位置演算回路５での位置演算およびエネルギ演算を直ち
に停止して次の放射線入射による位置演算およびエネル
ギ演算に備えることができ、どのチューニングスポット
にも入射しない場合の無駄な時間を極力短縮することが
でき、計数率特性を向上させることができる。
上記のレベル供給回路13は、変換メモリ７からの最近
接PMT3の位置を示す信号によって制御されており、PMT3
の位置（視野の中心部であるか周辺部であるか等）によ
ってレベル信号L1、L2、L3が異なる値をとるようにされ
ている。すなわち、あるチューニングスポットでのアナ
ログマルチプレクサ12の信号波高の分布が、そのチュー
ニングスポットに最近接のPMT3の増幅系統の増幅度が正
規なものである場合、第３図のようになる筈であるとす
ると、レベルL1、L2、L3がこの図のように設定され、レ
ベルL2がピークに対応するよう設定される。なお、レベ
ル信号L1、L2、L3は該種に応じて修正設定できるように
しておいてもよい。
接PMT3の位置を示す信号によって制御されており、PMT3
の位置（視野の中心部であるか周辺部であるか等）によ
ってレベル信号L1、L2、L3が異なる値をとるようにされ
ている。すなわち、あるチューニングスポットでのアナ
ログマルチプレクサ12の信号波高の分布が、そのチュー
ニングスポットに最近接のPMT3の増幅系統の増幅度が正
規なものである場合、第３図のようになる筈であるとす
ると、レベルL1、L2、L3がこの図のように設定され、レ
ベルL2がピークに対応するよう設定される。なお、レベ
ル信号L1、L2、L3は該種に応じて修正設定できるように
しておいてもよい。
カウンタメモリ15はRAM等で構成され、変換メモリ７
から出力されたPMT3の番号と波高分析器14から出力され
たU/Lの各信号とによってアドレスされたメモリの内容
が、波高分析器14からの＋１信号が入力される毎に、＋
１加算される。PMT3の増幅系統の増幅度が正規なものか
らずれた場合は第３図のスペクトルが左右にずれるの
で、L1〜L2の範囲の計数値とL2〜L3の範囲の計数値との
差または比から、その増幅度変化を知ることができる。
から出力されたPMT3の番号と波高分析器14から出力され
たU/Lの各信号とによってアドレスされたメモリの内容
が、波高分析器14からの＋１信号が入力される毎に、＋
１加算される。PMT3の増幅系統の増幅度が正規なものか
らずれた場合は第３図のスペクトルが左右にずれるの
で、L1〜L2の範囲の計数値とL2〜L3の範囲の計数値との
差または比から、その増幅度変化を知ることができる。
レジスタ17にはPMT3の各々に与える高電圧に関するデ
ジタルデータが予め記録されており、このデジタルデー
タがD/A変換器18でアナログ信号に変換された後高圧制
御回路19に入力され、各PMT3への供給電圧が制御される
よう構成されている。そしてこのレジスタ17の内容がカ
ウンタメモリ15に収集されたデータに基づいて、たとえ
ばマイクロコンピュータによって構成されるデータ処理
回路16により修正されるようになっている。
ジタルデータが予め記録されており、このデジタルデー
タがD/A変換器18でアナログ信号に変換された後高圧制
御回路19に入力され、各PMT3への供給電圧が制御される
よう構成されている。そしてこのレジスタ17の内容がカ
ウンタメモリ15に収集されたデータに基づいて、たとえ
ばマイクロコンピュータによって構成されるデータ処理
回路16により修正されるようになっている。
実際にPMT3の増幅度を補正するには、たとえばフラッ
ドソースを用いて視野全体にγ線を均一に照射する。す
るとカウンタメモリ15において、PMT3の各々についての
計数が並列的に行なわれていく。この計数値が所定の値
になった時、あるいは一定時間が経過した時、γ線照射
を終了する。こうしてカウンタメモリ15で得られる計数
値から各PMT3毎の増幅系での増幅度の変化が統計的に測
定でき、データ処理回路16によって各PMT3の増幅度が最
適の増幅度となるようレジスタ17の内容を修正すること
ができる。
ドソースを用いて視野全体にγ線を均一に照射する。す
るとカウンタメモリ15において、PMT3の各々についての
計数が並列的に行なわれていく。この計数値が所定の値
になった時、あるいは一定時間が経過した時、γ線照射
を終了する。こうしてカウンタメモリ15で得られる計数
値から各PMT3毎の増幅系での増幅度の変化が統計的に測
定でき、データ処理回路16によって各PMT3の増幅度が最
適の増幅度となるようレジスタ17の内容を修正すること
ができる。
ここで、アナログマルチプレクサ12の出力は各グルー
プの加算信号であるが、発光点に最近接のPMT3の出力と
見なしてさしつかえない。何故なら、通常のシンチレー
ションカメラにおけるシンチレータ１とライトガイド２
とPMT3との光学系では、１つのPMT3の中心軸上で発光が
生じた場合そのPMT3と周辺のPMT3とに光が入射しこれら
各PMT3から出力が生じるが、その中心のPMT3の出力を10
0％とすると、隣接PMT3の出力は18〜20％、さらにこの
隣接PMT3に隣接したPMT3の出力は３〜3.5％程度であっ
て、互いに隣接するPMT3同士は異なるグループに属する
という規則でグループ分けし、そのグループの加算信号
を得るという構成をとっているので、このグループの加
算信号にはその最近接のPMT3の出力が大きく寄与し、同
じグループに属する他のPMT3の出力の寄与率は小さいか
らである。そしてさらに、これらの各グループ毎の加算
信号を比較回路９で比較することによって、どのPMT3の
チューニングスポットにも入射しない場合を排除できる
ので、デッドタイムを短縮化し、計数率特性を向上でき
る。
プの加算信号であるが、発光点に最近接のPMT3の出力と
見なしてさしつかえない。何故なら、通常のシンチレー
ションカメラにおけるシンチレータ１とライトガイド２
とPMT3との光学系では、１つのPMT3の中心軸上で発光が
生じた場合そのPMT3と周辺のPMT3とに光が入射しこれら
各PMT3から出力が生じるが、その中心のPMT3の出力を10
0％とすると、隣接PMT3の出力は18〜20％、さらにこの
隣接PMT3に隣接したPMT3の出力は３〜3.5％程度であっ
て、互いに隣接するPMT3同士は異なるグループに属する
という規則でグループ分けし、そのグループの加算信号
を得るという構成をとっているので、このグループの加
算信号にはその最近接のPMT3の出力が大きく寄与し、同
じグループに属する他のPMT3の出力の寄与率は小さいか
らである。そしてさらに、これらの各グループ毎の加算
信号を比較回路９で比較することによって、どのPMT3の
チューニングスポットにも入射しない場合を排除できる
ので、デッドタイムを短縮化し、計数率特性を向上でき
る。
以上一つの実施例について説明したが、この発明の趣
旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能であることは勿
論である。
旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能であることは勿
論である。
たとえば、まず第１に、PMT3のグループ分けは第２図
のＡ〜Ｄの４グループ以外の組合せも考えられる。
のＡ〜Ｄの４グループ以外の組合せも考えられる。
第２に、PMT3の高電圧を調整してPMT3自体の増幅度を
制御するのでなく、プリアンプ４等の増幅器系の増幅度
を制御するようにしてもよい。
制御するのでなく、プリアンプ４等の増幅器系の増幅度
を制御するようにしてもよい。
第３に、比較回路９においては、上記のような比較だ
けでなく、他に、 Ａ vs ｛（Ｂ＋Ｃ＋Ｄ）/k｝＋α， Ｂ vs ｛（Ａ＋Ｃ＋Ｄ）/k｝＋α， などの比較（α；一定値）や、 Ａ vs Ｂ＋α,A vs Ｃ＋α，… Ｂ vs Ａ＋α,B vs Ｃ＋α，… … … … … … Ｂ vs Ａ＋α,D vs Ｂ＋α，… の比較、あるいは、 Ａ vs X,B vs X,C vs X,D vs Ｘ の比較（X;測定するエネルギによって決まる一定値また
はエネルギ信号に比例する信号）などが考えられる。
けでなく、他に、 Ａ vs ｛（Ｂ＋Ｃ＋Ｄ）/k｝＋α， Ｂ vs ｛（Ａ＋Ｃ＋Ｄ）/k｝＋α， などの比較（α；一定値）や、 Ａ vs Ｂ＋α,A vs Ｃ＋α，… Ｂ vs Ａ＋α,B vs Ｃ＋α，… … … … … … Ｂ vs Ａ＋α,D vs Ｂ＋α，… の比較、あるいは、 Ａ vs X,B vs X,C vs X,D vs Ｘ の比較（X;測定するエネルギによって決まる一定値また
はエネルギ信号に比例する信号）などが考えられる。
第４に、上述では放射線入射毎にグループＡ〜Ｄを判
定することによってすべてのPMT3について並列的にデー
タ収集しているが、スイッチなどでグループＡ〜Ｄの加
算信号を順次に一定時間ずつ選択し、比較回路９で選択
されたグループ内のPMT3であることを判定したときその
PMT3につきデータ収集するという構成をとり、いわばグ
ループ内の各PMT3につき並列的なデータ収集を行なうこ
ともできる。この場合、比較回路９は現在選択されてい
るグループ内のPMT3のチューニングスポット以外の場所
に放射線入射したことを判定したときに位置演算回路５
にリセット信号を送るように構成して、デッドタイムを
短縮し、計数率特性を向上するようできる。
定することによってすべてのPMT3について並列的にデー
タ収集しているが、スイッチなどでグループＡ〜Ｄの加
算信号を順次に一定時間ずつ選択し、比較回路９で選択
されたグループ内のPMT3であることを判定したときその
PMT3につきデータ収集するという構成をとり、いわばグ
ループ内の各PMT3につき並列的なデータ収集を行なうこ
ともできる。この場合、比較回路９は現在選択されてい
るグループ内のPMT3のチューニングスポット以外の場所
に放射線入射したことを判定したときに位置演算回路５
にリセット信号を送るように構成して、デッドタイムを
短縮し、計数率特性を向上するようできる。
さらに第５に、この発明は、シンチレーションカメラ
だけでなく、１個以上のシンチレータと複数個のPMTの
配列とを伴なう他の放射線位置検出器、たとえばマルチ
スライスのECT装置（エミッション型コンピュータ断層
撮影装置）などにも適用できる。
だけでなく、１個以上のシンチレータと複数個のPMTの
配列とを伴なう他の放射線位置検出器、たとえばマルチ
スライスのECT装置（エミッション型コンピュータ断層
撮影装置）などにも適用できる。
発明の効果 この発明のPMTの増幅度安定化装置によれば、各PMTの
増幅度に関するデータは並列的に採取されるので、短時
間で補正が可能で、放射線位置検出器の、均一性、空間
分解能、エネルギ分解能などの諸特性の劣化を防止する
ことができる。
増幅度に関するデータは並列的に採取されるので、短時
間で補正が可能で、放射線位置検出器の、均一性、空間
分解能、エネルギ分解能などの諸特性の劣化を防止する
ことができる。
さらに、どれか１つのPMTのチューニングスポットに
入射したときだけ位置演算回路を動作させ、どのPMTの
チューニングスポットにも該当しない場所に入射した場
合は位置演算回路を直ちにリセットするようにっしてい
るので、無駄な位置演算の時間をとられることがなく、
計数率特性が向上し、この点でも補正用データ収集に要
する時間が短縮される。
入射したときだけ位置演算回路を動作させ、どのPMTの
チューニングスポットにも該当しない場所に入射した場
合は位置演算回路を直ちにリセットするようにっしてい
るので、無駄な位置演算の時間をとられることがなく、
計数率特性が向上し、この点でも補正用データ収集に要
する時間が短縮される。
第１図はこの発明の一実施例のブロック図、第２図はPM
T3の配列およびグループ分けを示す平面図、第３図はア
ナログマルチプレクサ出力信号波高のスペクトルを示す
グラフである。 １…シンチレータ、２…ライトガイド ３…PMT、４…プリアンプ ５…位置演算回路 ６…サンプル・ホールドおよびA/D変換器 ７…変換メモリ、８…加算器 ９…比較回路、10…積分及び遅延回路 11…タイミング制御回路 12…アナログマルチプレクサ 13…レベル供給回路 14…波高分析器、15…カウンタメモリ 16…データ処理回路、17…レジスタ 18…D/A変換器、19…高圧制御回路
T3の配列およびグループ分けを示す平面図、第３図はア
ナログマルチプレクサ出力信号波高のスペクトルを示す
グラフである。 １…シンチレータ、２…ライトガイド ３…PMT、４…プリアンプ ５…位置演算回路 ６…サンプル・ホールドおよびA/D変換器 ７…変換メモリ、８…加算器 ９…比較回路、10…積分及び遅延回路 11…タイミング制御回路 12…アナログマルチプレクサ 13…レベル供給回路 14…波高分析器、15…カウンタメモリ 16…データ処理回路、17…レジスタ 18…D/A変換器、19…高圧制御回路
Claims (1)
- 【請求項１】シンチレータと、このシンチレータの裏面
に配列されてシンチレータのシンチレーション光が導か
れる複数個の光電子増倍管と、これら複数個の光電子増
倍管の出力よりシンチレータにおける発光点の位置を計
算して位置信号を生じる位置演算回路とを有する放射線
位置検出器において、互いに隣接する光電子増倍管同士
は異なるグループに属するという規則で上記光電子増倍
管群を複数のグループに分類してその各グループ毎に光
電子増倍管出力に関する信号を加算する加算手段と、こ
れら各グループ毎の加算信号を比較してどれか１つの光
電子増倍管のチューニングスポットに放射線が入射した
ことを判定するとともにその光電子増倍管はどのグルー
プに属するかを判定し、どれか１つの光電子増倍管のチ
ューニングスポットに放射線が入射したと判定したとき
に上記位置演算回路の動作を実行させ、どれか１つの光
電子増倍管のチューニングスポットに放射線が入射した
とは判定しないときに上記位置演算回路をリセットする
比較手段と、この比較手段がどれか１つの光電子増倍管
のチューニングスポットに放射線が入射したことを判定
するとともにその光電子増倍管はどのグループに属する
かを判定したとき、そのグループの加算信号を選択する
手段と、この選択された加算信号を波高分析する手段
と、上記位置信号により発光点に最も近い光電子増倍管
を決定する手段と、上記加算信号の波高分析の統計的デ
ータを、発光点に最も近いものと決定された光電子増倍
管に関する統計的データとして収集する手段と、各光電
子増倍管に関して得られた統計的データに基づいて該光
電子増倍管または対応する増幅器系の増幅度を制御する
手段とを有することを特徴とする光電子増倍管の増幅度
安定化装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11805185A JP2569463B2 (ja) | 1985-05-31 | 1985-05-31 | 光電子増倍管の増幅度安定化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11805185A JP2569463B2 (ja) | 1985-05-31 | 1985-05-31 | 光電子増倍管の増幅度安定化装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61275678A JPS61275678A (ja) | 1986-12-05 |
| JP2569463B2 true JP2569463B2 (ja) | 1997-01-08 |
Family
ID=14726805
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11805185A Expired - Lifetime JP2569463B2 (ja) | 1985-05-31 | 1985-05-31 | 光電子増倍管の増幅度安定化装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2569463B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2631477B2 (ja) * | 1987-10-09 | 1997-07-16 | 株式会社日立メディコ | シンチレーションカメラ |
| JP4915322B2 (ja) * | 2007-09-28 | 2012-04-11 | 株式会社島津製作所 | 核医学装置 |
-
1985
- 1985-05-31 JP JP11805185A patent/JP2569463B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61275678A (ja) | 1986-12-05 |
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