JP2653047B2 - 放射線検出器 - Google Patents
放射線検出器Info
- Publication number
- JP2653047B2 JP2653047B2 JP62072631A JP7263187A JP2653047B2 JP 2653047 B2 JP2653047 B2 JP 2653047B2 JP 62072631 A JP62072631 A JP 62072631A JP 7263187 A JP7263187 A JP 7263187A JP 2653047 B2 JP2653047 B2 JP 2653047B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- scintillator
- output signal
- masked
- scintillators
- address
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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Description
この発明は、シングルフォトン放出性核種あるいはポ
ジトロン放出性核種を用いて断層像を撮影するリング型
ECT装置などに使用される放射線検出器に関する。
ジトロン放出性核種を用いて断層像を撮影するリング型
ECT装置などに使用される放射線検出器に関する。
リング型ECT装置の放射線検出器は、通常、シンチレ
ータと光電子像倍管とを１対１に組み合わせたものが使
用されている。また、複数個の光電子増倍管に対しそれ
より多数のシンチレータを光結合させてアンガー方式で
シンチレータの弁別を行うようにしたものを使用されて
いる。
ータと光電子像倍管とを１対１に組み合わせたものが使
用されている。また、複数個の光電子増倍管に対しそれ
より多数のシンチレータを光結合させてアンガー方式で
シンチレータの弁別を行うようにしたものを使用されて
いる。
しかし、前者の場合、光電子増倍管を実際問題として
それほど小さくすることができないためデータサンプリ
ング間隔を小さくできず、また、後者の場合は前者より
は光電子増倍管の大きさに制約されずにシンチレータを
小さくしてデータサンプリング間隔を小さくできるので
あるが、シンチレータ個数を増やしてシンチレータの幅
を小さくするとシンチレータの完全弁別ができないた
め、この場合もデータサンプリング間隔をそれほどに小
さくすることができないという問題がある。 すなわち、第５図のようにシンチレータ１をライトガ
イド２を介して光電子増倍管３に結合する場合、２個の
光電子増倍管31、32に対して４個のシンチレータ11〜14
を結合させると、２本の光電子増倍管31、32の出力P,Q
の比から４つのシンチレータ11〜14の位置を弁別でき
る。この４つのシンチレータ11〜14に均一にγ線を入射
させ、P/（Ｐ＋Ｑ）を演算し、このP/（Ｐ＋Ｑ）に対す
るカウンタの分布を求めてみると、第５図に示すように
シンチレータ１〜14の各位置に対応した４つのピークが
現れる。このピークは互いに殆ど完全に独立したピーク
となるので、シンチレータ11〜14の各々の位置も弁別で
きることになる。 ところが、第７図のようにシンチレータ１の数を８つ
に増大し各シンチレータ11〜18の幅を第５図の場合の1/
2とした場合は、P/（Ｐ＋Ｑ）に関するカウントの分布
カーブは第８図のようになり、各ピークが重なりあって
シンチレータ11〜18の各々を弁別できなくなる。 そこで、第５図のように２つの光電子増倍管３に対し
４つのシンチレータ１を結合させる構成とせざるを得な
いが、これをポジトロンECT装置の検出器として用いた
場合、第９図に示すように対向する検出器の中央におか
れたライン線源９に関して得られる線応答関数は点数の
ようになって、その半値幅D/2となりシンチレータ１の
幅Ｄの半分となる。このような検出器の固有の空間分解
能D/2を再現するためには、サンプリング定理よりD/4以
下の間隔でサンプリングする必要がある。したがってこ
のような小さなサンプリング間隔を得るために、従来で
はウォブル（wobble、ゆすり）などの運動を行わなけれ
ばならなくなり、これを行わないならばサンプリング間
隔はD/2となって空間分解能Ｄしか得られない。 この発明は、ウォブルなどの機構的運動を行わなくて
も小さなサンプリング間隔を得ることができ、検出器固
有の空間分解能を再現できるようにした放射線検出器を
提供することを目的とする。
それほど小さくすることができないためデータサンプリ
ング間隔を小さくできず、また、後者の場合は前者より
は光電子増倍管の大きさに制約されずにシンチレータを
小さくしてデータサンプリング間隔を小さくできるので
あるが、シンチレータ個数を増やしてシンチレータの幅
を小さくするとシンチレータの完全弁別ができないた
め、この場合もデータサンプリング間隔をそれほどに小
さくすることができないという問題がある。 すなわち、第５図のようにシンチレータ１をライトガ
イド２を介して光電子増倍管３に結合する場合、２個の
光電子増倍管31、32に対して４個のシンチレータ11〜14
を結合させると、２本の光電子増倍管31、32の出力P,Q
の比から４つのシンチレータ11〜14の位置を弁別でき
る。この４つのシンチレータ11〜14に均一にγ線を入射
させ、P/（Ｐ＋Ｑ）を演算し、このP/（Ｐ＋Ｑ）に対す
るカウンタの分布を求めてみると、第５図に示すように
シンチレータ１〜14の各位置に対応した４つのピークが
現れる。このピークは互いに殆ど完全に独立したピーク
となるので、シンチレータ11〜14の各々の位置も弁別で
きることになる。 ところが、第７図のようにシンチレータ１の数を８つ
に増大し各シンチレータ11〜18の幅を第５図の場合の1/
2とした場合は、P/（Ｐ＋Ｑ）に関するカウントの分布
カーブは第８図のようになり、各ピークが重なりあって
シンチレータ11〜18の各々を弁別できなくなる。 そこで、第５図のように２つの光電子増倍管３に対し
４つのシンチレータ１を結合させる構成とせざるを得な
いが、これをポジトロンECT装置の検出器として用いた
場合、第９図に示すように対向する検出器の中央におか
れたライン線源９に関して得られる線応答関数は点数の
ようになって、その半値幅D/2となりシンチレータ１の
幅Ｄの半分となる。このような検出器の固有の空間分解
能D/2を再現するためには、サンプリング定理よりD/4以
下の間隔でサンプリングする必要がある。したがってこ
のような小さなサンプリング間隔を得るために、従来で
はウォブル（wobble、ゆすり）などの運動を行わなけれ
ばならなくなり、これを行わないならばサンプリング間
隔はD/2となって空間分解能Ｄしか得られない。 この発明は、ウォブルなどの機構的運動を行わなくて
も小さなサンプリング間隔を得ることができ、検出器固
有の空間分解能を再現できるようにした放射線検出器を
提供することを目的とする。
この発明による放射線検出器は、多数配列された、完
全弁別できる寸法以下の大きさとされたシンチレータ
と、該シンチレータの光が導かれる複数個の光電変換手
段と、該複数個の光電変換手段の出力比に対応する出力
信号を生じる演算手段と、シンチレータを１つ置きにマ
スクして均一に放射線を入射させたときに得られる上記
出力信号の頻度分布データから逆にそのマスクしたシン
チレータをマスクせずマスクしなかったシンチレータを
マスクしたときに得られる上記出力信号の頻度分布デー
タを減算して求めたカーブが頻度０の線と交わる点に基
づきあらかじめ定めた上記の出力信号と各シンチレータ
との対応関係に応じて上記の出力信号とシンチレータの
位置を示すアドレス信号との関係が設定されており、入
力される上記の出力信号を対応するアドレス信号に変換
して出力するアドレス変換手段とを有して構成されるこ
とを特徴とする。
全弁別できる寸法以下の大きさとされたシンチレータ
と、該シンチレータの光が導かれる複数個の光電変換手
段と、該複数個の光電変換手段の出力比に対応する出力
信号を生じる演算手段と、シンチレータを１つ置きにマ
スクして均一に放射線を入射させたときに得られる上記
出力信号の頻度分布データから逆にそのマスクしたシン
チレータをマスクせずマスクしなかったシンチレータを
マスクしたときに得られる上記出力信号の頻度分布デー
タを減算して求めたカーブが頻度０の線と交わる点に基
づきあらかじめ定めた上記の出力信号と各シンチレータ
との対応関係に応じて上記の出力信号とシンチレータの
位置を示すアドレス信号との関係が設定されており、入
力される上記の出力信号を対応するアドレス信号に変換
して出力するアドレス変換手段とを有して構成されるこ
とを特徴とする。
多数のシンチレータからの光を複数個の光電変換手段
に導き、その複数個の光電変換手段の出力を演算手段に
入力して、複数個の光電変換手段の出力比に対応する出
力信号を得れば、それらシンチレータの各々を識別でき
る。ところが、シンチレータの寸法が小さくなると、出
力信号に重なり合いが生じて、それらを完全に弁別する
ことができなくなる。 そこで、このように多数配列されるシンチレータの各
寸法を完全弁別できる寸法以下とした場合、あるシンチ
レータのものと扱われる出力信号には、他の隣接するシ
ンチレータの出力信号が含まれ、これが誤差となる。 シンチレータを１つ置きにマスクして均一に放射線を
入射させたときの、上記の出力信号の頻度分布データを
求め、つぎに、逆に、そのマスクしたシンチレータをマ
スクせずマスクしなかったシンチレータをマスクしたと
きの、上記出力信号の頻度分布データを求め、これらの
分布データの間の減算を行って求めカーブが頻度０の線
と交わる点を求め、これらの点に基づいてアドレス変換
手段の上記出力信号とアドレス信号との対応関係を設定
する。そして、このアドレス変換手段で、上記出力信号
をアドレス信号に変換するなら、上記の誤差を最小にす
ることができる。 つまり、シンチレータの寸法を小さくしたときの出力
信号の重なり合いをなくすことはできないのであるが、
そのようにシンチレータの寸法を小さくしても誤差を最
小にすることができるのであるから、その寸法を小さく
したときのデメリットを極限まで抑えて、その寸法を小
さくすることによる空間分解能向上のメリットを生かす
ことができる。
に導き、その複数個の光電変換手段の出力を演算手段に
入力して、複数個の光電変換手段の出力比に対応する出
力信号を得れば、それらシンチレータの各々を識別でき
る。ところが、シンチレータの寸法が小さくなると、出
力信号に重なり合いが生じて、それらを完全に弁別する
ことができなくなる。 そこで、このように多数配列されるシンチレータの各
寸法を完全弁別できる寸法以下とした場合、あるシンチ
レータのものと扱われる出力信号には、他の隣接するシ
ンチレータの出力信号が含まれ、これが誤差となる。 シンチレータを１つ置きにマスクして均一に放射線を
入射させたときの、上記の出力信号の頻度分布データを
求め、つぎに、逆に、そのマスクしたシンチレータをマ
スクせずマスクしなかったシンチレータをマスクしたと
きの、上記出力信号の頻度分布データを求め、これらの
分布データの間の減算を行って求めカーブが頻度０の線
と交わる点を求め、これらの点に基づいてアドレス変換
手段の上記出力信号とアドレス信号との対応関係を設定
する。そして、このアドレス変換手段で、上記出力信号
をアドレス信号に変換するなら、上記の誤差を最小にす
ることができる。 つまり、シンチレータの寸法を小さくしたときの出力
信号の重なり合いをなくすことはできないのであるが、
そのようにシンチレータの寸法を小さくしても誤差を最
小にすることができるのであるから、その寸法を小さく
したときのデメリットを極限まで抑えて、その寸法を小
さくすることによる空間分解能向上のメリットを生かす
ことができる。
第１図に示す実施例では、８個のシンチレータ１がラ
イトガイド２を介して２個の光電子増倍管３に結合され
ており、これら２つの光電子増倍管３の各々の出力P,Q
が増幅器４を介して加算器５に送られ、加算出力（Ｐ＋
Ｑ）が得られ、これが割算器６に送られる。増幅器４の
出力Ｐは割算器６にも送られており、この割算器６にお
いてP/（Ｐ＋Ｑ）の割算が行われる。この割算器６の出
力P/（Ｐ＋Ｑ）はアドレス変換回路７に送られてアドレ
スの変換が行われる。 このアドレス変換回路７はROM（読み出し専用メモ
リ）等から構成されており、次のように書き込まれてい
る。まず、第２図Ａに示すように８個のチンリレータ１
の１つおきにその画面にマスク８を置いて放射線が入射
しないようにする。この状態で、均一にγ線を入射させ
ると、マスク８のない４個のシンチレータ１だけにγ線
が入射し、それはあたかもこの４個だけのシンチレータ
１が第５図のように配置された場合と同じになり、P/
（Ｐ＋Ｑ）に関するカウントの分布は第３図Ａの実線よ
うになってピークは完全にほぼ分離する。つぎに、第２
図Ｂのようにマスク８の位置を移動し、この状態で均一
にγ線を入射させ、P/（Ｐ＋Ｑ）に関するカウントの分
布を求めると第３図Ａの点線のようになる。そして、こ
の実線のデータから点線のデータを引算し、第３図Ｂの
ようなカーブを得る。このカーブとカウント０の線との
交点（○印で示す）のP/（Ｐ＋Ｑ）の値を求めれば、こ
れらの値により各シンチレータを弁別することができる
ことになる。そこで、これらの値をアドレス変換回路７
に予め書き込んでおくこととする。そうすると、放射線
入射イベントに応じて割算器６から出力P/（Ｐ＋Ｑ）が
出される都度、その値が第３図のどの○印の間にあるか
によってそれに対応するシンチレータ位置を示すアドレ
ス信号を得ることができる。 このようにアドレス変換回路７により８つのシンチレ
ータ１を弁別できるので、ウォブル等の機械的運動を行
わなくてもサンプリング間隔を小さくでき、空間分解能
を高めることができる。 上記では、１次元的なサンプリング間隔について説明
したが、２次的なサンプリング間隔を小さくすることに
適用できることは勿論のことである。すなわち、たとえ
ば、第４図のようにシンチレータ１をＸ−Ｙ平面に２次
元的に配列し、画像縮小用ライトガイド21を介して位置
有感光電子増倍管39に結合し、その出力X+,X-,Y+,Y-を
演算回路51に導いてX+/（X-＋X-）,Y+/（Y+＋Y-）を
得、これらをアドレス変換回路７に送る。この場合、位
置有感光電子増倍管39がシンチレータ１を完全に弁別す
る幅がＤであったなら、シンチレータ１のＸ方向及びＹ
方向の幅をD/2とする。そしてアドレス変換回路７に書
き込むべき分岐点のデータは第２図及び第３図により説
明したと同じようにして求める。 なお、上記ではシンチレータの幅をD/2としたが、こ
れに限らずたとえばD/3,3D/4,2D/5などとすることがで
きる。またポジトロンECT装置以外にシングルフォトンE
CT装置がガンマカメラなどに適用可能である。
イトガイド２を介して２個の光電子増倍管３に結合され
ており、これら２つの光電子増倍管３の各々の出力P,Q
が増幅器４を介して加算器５に送られ、加算出力（Ｐ＋
Ｑ）が得られ、これが割算器６に送られる。増幅器４の
出力Ｐは割算器６にも送られており、この割算器６にお
いてP/（Ｐ＋Ｑ）の割算が行われる。この割算器６の出
力P/（Ｐ＋Ｑ）はアドレス変換回路７に送られてアドレ
スの変換が行われる。 このアドレス変換回路７はROM（読み出し専用メモ
リ）等から構成されており、次のように書き込まれてい
る。まず、第２図Ａに示すように８個のチンリレータ１
の１つおきにその画面にマスク８を置いて放射線が入射
しないようにする。この状態で、均一にγ線を入射させ
ると、マスク８のない４個のシンチレータ１だけにγ線
が入射し、それはあたかもこの４個だけのシンチレータ
１が第５図のように配置された場合と同じになり、P/
（Ｐ＋Ｑ）に関するカウントの分布は第３図Ａの実線よ
うになってピークは完全にほぼ分離する。つぎに、第２
図Ｂのようにマスク８の位置を移動し、この状態で均一
にγ線を入射させ、P/（Ｐ＋Ｑ）に関するカウントの分
布を求めると第３図Ａの点線のようになる。そして、こ
の実線のデータから点線のデータを引算し、第３図Ｂの
ようなカーブを得る。このカーブとカウント０の線との
交点（○印で示す）のP/（Ｐ＋Ｑ）の値を求めれば、こ
れらの値により各シンチレータを弁別することができる
ことになる。そこで、これらの値をアドレス変換回路７
に予め書き込んでおくこととする。そうすると、放射線
入射イベントに応じて割算器６から出力P/（Ｐ＋Ｑ）が
出される都度、その値が第３図のどの○印の間にあるか
によってそれに対応するシンチレータ位置を示すアドレ
ス信号を得ることができる。 このようにアドレス変換回路７により８つのシンチレ
ータ１を弁別できるので、ウォブル等の機械的運動を行
わなくてもサンプリング間隔を小さくでき、空間分解能
を高めることができる。 上記では、１次元的なサンプリング間隔について説明
したが、２次的なサンプリング間隔を小さくすることに
適用できることは勿論のことである。すなわち、たとえ
ば、第４図のようにシンチレータ１をＸ−Ｙ平面に２次
元的に配列し、画像縮小用ライトガイド21を介して位置
有感光電子増倍管39に結合し、その出力X+,X-,Y+,Y-を
演算回路51に導いてX+/（X-＋X-）,Y+/（Y+＋Y-）を
得、これらをアドレス変換回路７に送る。この場合、位
置有感光電子増倍管39がシンチレータ１を完全に弁別す
る幅がＤであったなら、シンチレータ１のＸ方向及びＹ
方向の幅をD/2とする。そしてアドレス変換回路７に書
き込むべき分岐点のデータは第２図及び第３図により説
明したと同じようにして求める。 なお、上記ではシンチレータの幅をD/2としたが、こ
れに限らずたとえばD/3,3D/4,2D/5などとすることがで
きる。またポジトロンECT装置以外にシングルフォトンE
CT装置がガンマカメラなどに適用可能である。
この発明の放射線検出器によれば、多数配列したシン
チレータの寸法を完全弁別できる寸法以下とした場合、
それら各シンチレータの位置を表わすアドレス信号を得
ると必ず誤差が含まれるようになる（他のシンチレータ
を表わすものが含まれてしまう。）のである。その誤差
を最小にすることができるので、シンチレータの寸法を
小さくして空間分解能を向上させることができるという
利点を生かすことができる。したがって、完全に静止し
た状態でデータサンプリンング間隔を小さくでき、空間
分解能を高めることができるので、ウォブルなどを行な
う必要がなくなって機構的に簡単にすることができると
ともに、ウォブルなどに比較してサンプリング間隔が均
等であるため、画像が劣化することも避けられ、しかも
ECT画像再構成演算も簡単になる。
チレータの寸法を完全弁別できる寸法以下とした場合、
それら各シンチレータの位置を表わすアドレス信号を得
ると必ず誤差が含まれるようになる（他のシンチレータ
を表わすものが含まれてしまう。）のである。その誤差
を最小にすることができるので、シンチレータの寸法を
小さくして空間分解能を向上させることができるという
利点を生かすことができる。したがって、完全に静止し
た状態でデータサンプリンング間隔を小さくでき、空間
分解能を高めることができるので、ウォブルなどを行な
う必要がなくなって機構的に簡単にすることができると
ともに、ウォブルなどに比較してサンプリング間隔が均
等であるため、画像が劣化することも避けられ、しかも
ECT画像再構成演算も簡単になる。
第１図はこの発明の一実施例のブロック図、第２図A,B
はマスク位置を示す断面図、第３図A,B、第６図及び第
８図はカウントの分布を示すグラフ、第４図は他の実施
例のブロック図、第５図及び第７図はシンチレータと光
電子増倍管との結合関係を示す模式図、第９図はポジト
ロンECT装置に用いた場合の模式図である。 １……シンチレータ、２……ライトガイド、３……光電
子増倍管、４……増幅器、５……加算器、６……割算
器、７……アドレス変換回路、８……マスク、９……ラ
イン線源。
はマスク位置を示す断面図、第３図A,B、第６図及び第
８図はカウントの分布を示すグラフ、第４図は他の実施
例のブロック図、第５図及び第７図はシンチレータと光
電子増倍管との結合関係を示す模式図、第９図はポジト
ロンECT装置に用いた場合の模式図である。 １……シンチレータ、２……ライトガイド、３……光電
子増倍管、４……増幅器、５……加算器、６……割算
器、７……アドレス変換回路、８……マスク、９……ラ
イン線源。
Claims (1)
- 【請求項１】多数配列された、完全弁別できる寸法以下
の大きさとされたシンチレータと、該シンチレータの光
が導かれる複数個の光電変換手段と、該複数個の光電変
換手段の出力比に対応する出力信号を生じる演算手段
と、シンチレータを１つ置きにマスクして均一に放射線
を入射させたときに得られる上記出力信号の頻度分布デ
ータから逆にそのマスクしたシンチレータをマスクせず
マスクしなかったシンチレータをマスクしたときに得ら
れる上記出力信号の頻度分布データを減算して求めたカ
ーブが頻度０の線と交わる点に基づきあらかじめ定めた
上記の出力信号と各シンチレータとの対応関係に応じて
上記の出力信号とシンチレータの位置を示すアドレス信
号との関係が設定されており、入力される上記の出力信
号を対応するアドレス信号に変換して出力するアドレス
変換手段とからなる放射線検出器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62072631A JP2653047B2 (ja) | 1987-03-26 | 1987-03-26 | 放射線検出器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62072631A JP2653047B2 (ja) | 1987-03-26 | 1987-03-26 | 放射線検出器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63238488A JPS63238488A (ja) | 1988-10-04 |
| JP2653047B2 true JP2653047B2 (ja) | 1997-09-10 |
Family
ID=13494928
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62072631A Expired - Lifetime JP2653047B2 (ja) | 1987-03-26 | 1987-03-26 | 放射線検出器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2653047B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002541486A (ja) * | 1999-04-14 | 2002-12-03 | ジャック イー ジュニ | 単光子放射型コンピュータ断層撮影システム |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS53149081A (en) * | 1977-05-31 | 1978-12-26 | Toshiba Corp | Scintillation counter |
| JPS60123683U (ja) * | 1984-01-31 | 1985-08-20 | 株式会社島津製作所 | 放射線検出器 |
-
1987
- 1987-03-26 JP JP62072631A patent/JP2653047B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63238488A (ja) | 1988-10-04 |
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