JP3708079B2

JP3708079B2 - 周期的に変化する被測定物のビーム吸収量の投影を測定技術的に検出する装置

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Publication number: JP3708079B2
Application number: JP2002578812A
Authority: JP
Inventors: プラッサー・ホルスト−ミヒャエル; ツシャウ・ヨッヘン
Original assignee: フォルシュングスツェントルム・ロッセンドルフ・エー・ファウ
Priority date: 2001-04-07
Filing date: 2002-04-04
Publication date: 2005-10-19
Anticipated expiration: 2022-04-04
Also published as: US7085344B2; ATE298530T1; EP1372484A1; NO20034448D0; WO2002080772A1; NO20034448L; JP2004530127A; DE50203502D1; DE10117569C1; EP1372484B1; US20040156470A1

Description

本発明は、周期的に変化する被測定物のビーム吸収量の投影を測定技術的に検出する装置に関する。その応用は、特に形状又は組成が急速に、つまり時間的に周期的に繰り返し変化する被測定物の断面画像を生成する断層撮影装置として示されている。被測定物内部のイオン化したビームに対する減衰状況の場所に関する違いが、投影のために利用される。多くの場合にＸ線又はガンマ線であるイオン化したビームによる断層撮影は、医療や技術で広く利用されている方法である。これに対して、１つのほぼ点状のビーム源から放射される一定量のビームが、被測定物を透過する。被測定物を透過するビームの強度が、光源に向き合う側で検出装置によって測定技術的に検出される。個々の検出器の信号が、被測定物を透過するビームの減衰に関する目安を提供する。このビームの減衰は、光源とそれぞれの検出器との間の接続線に沿った吸収状況の分布にわたる積分から分かる。装置の全ての検出器の信号は、ビームの拡散方向に沿った被測定物の減衰量の分布の投影を示す。この分布の多数の独立した投影が、光源と検出装置との位置の変化によって異なる注視方向から得られる。被測定物中の減衰状況の分布が、数値的な再生方法によってこれらの投影から再現され得る。この被測定物内部の構造と組成に関する情報が得られる。

一般的な断層撮影装置は、可能な限り小さい焦点又はほぼ点状のガンマ線源を使用して固定された平面内の被測定物を透過する扇形のビームを生成する。この平面に沿って相前後して配置された多数のビーム検出器から構成されたアーチ部が、向き合う側に存在する。この場合、これらの検出器は、この被測定物の減衰量の２次元の分布の１次元の投影を扇形のビームによって形成される断面、いわゆる画像面内に提供する。したがって多くの場合では、医療の用途でも、投影を可能な限り多くの異なる方向から得るため、被測定物を包囲する光源と検出器のアーチ部とか成る装置が、この画像面に沿って回転可能に配置される。したがって、この画像面内の減衰量の２次元の分布が、断層撮影的な画像再生方法を使用することによって算出される。

断層撮影装置を固定して被測定物を回転可能に配置することが、同様に従来の技術である。この方法は、技術的な被測定物の検査に利用される。このような装置によって流動床反応炉(Rieselbettreaktor) 内の流動性分布を算出することが、（D.Schmitz,N.Reinecke,G.Petritsch,D.Mewes-X-Ray Computed Tomography for Stationary Multiphsae Flow in Random and Structured Packings,Proc.Frontiers in Industrial Process Tomography,Delft 9.-12.4.1997,proc.pp.303-308）中に記されている。

被測定物の透過後に２次元の検出アレイによって検出される円錐状のビームを使用する断層撮影装置も公知である（I.Tiseanu,M.Simon:High Resolution Cone-Beam Tomography for Two-Phase Flow Diagnostics,2 ^nd International Symposium on Two-Phase Flow Modelling and Experimentation, Pisa, Italy, May 23-26, 1999, proceedings pp. 1485-1492.）。この場合、被測定物中の３次元の吸収分布の２次元の投影が、１ステップで算出される。この場合、この装置を被測定物の周りで回転させることによって得られる投影は、この被測定物の３次元画像を再生するために利用される。

ビームの量子特性に起因して、測定精度が、それぞれの検出器で検出される量子の数に左右される。強度測定の標準偏差は、検出された量子の数の平方根に直接比例する。この場合、量子の数は、測定時間の経過と共に線形に増大する。引き続く画像再生に十分な測定精度を呈する投影を生成するため、一般に数秒から数分のオーダーの測定時間が１回の投影ごとに必要である。この測定時間は、常により強い光源を使用することによってだけ短縮することができる。このことは、特にガンマ線の断層撮影でビーム保護が問題になる。しかしながら、ガンマ線源による方がＸ線源による方よりも、遙かに簡単にかつ安価に大きい放射エネルギーが得られ、その結果より良好な透過が得られるので、ガンマ線断層撮影は、より大きくてかつ透過するのがより困難な被測定物（例えば、金属部材）にビームを透過させる必要のある場合に特に重要である。

この説明した理由から、多くの場合にビームを透過させることが困難である技術的な被測定物の速く進行する過程をガンマ線断層撮影又はＸ線断層撮影で観察することは不可能であった。Ｘ線ビームだけを利用した断層撮影装置が公知である。Ｘ線源の高いビーム強度が、制動輻射の生成に利用される電子ビームの電子制御の可能性と結合して利用されて、最短時間で投影に対して必要な量を得ることによって、これらの断層撮影装置は、時間的に高分解能な観察を可能にする。このような断層撮影は、（D.P.Boyd,J.L.Couch,S.A.Napel,K.R.Peschmann,R.E.Rand-Ultra Cine CT for Cardiac Imaging: Where Have We Been? What Lies Ahead?, American Journal of Cardiac Imaging,1(1987)2,pp175-185 ）中に記されている。速い経過の調査に対して心臓学で発展したこの装置の場合、電子ビームが、複数の偏向コイルから 210°の角度で患者の周りのタングステン・ターゲットリング上に照射され、こうしてＸ線ビームの回転する扇形(Faecher) を形成する。このＸ線ビームの強度は、患者を透過した後に864 本のシンチレータ／フォトダイオードの経路から成る固定リングによって記録される。この装置は、130kV の加速度電圧で作動し、640mA の電流強度を可能にする。この概念にしたがって会社IMATRON から製造された断層撮影装置によって、２回の走査間の 8msの期間を加えた50msの期間でイメージングのための走査を実現することができる。したがって、この断層撮影装置は、抜きん出て最も速い商業的な装置である。

投影方向が被測定物を包囲して配置されている多数のＸ線管の連続制御によって回転される装置によって、さらに高い時間分解能が得られる。パルスを発生可能な18本のＸ線管を有するこのような装置が、（M.Misawa,N.Ichikawa,M.Akai,K.Hori,K.Tamura,G.Matsui-Ultra Fast X-Ray CT Systems for Measurement of Dynamic Event in Tow-Phase Flow, Advances in Thermal Hydraulics (Proc.ICONE6),1998 ）中に記されている。水と空気とから成る２相流中のガス量の分布が、この装置によって約50mm気圧の垂直な配管内で4ms の時間分解能で算出され得る。その結果、個々のガス泡が目視可能になる。全ての18本のＸ線管が、この期間内に連続して制御される。これに対して、これらのＸ線管は、陰極と陽極との間にある制御電極を自由に使用できる。もう１つのこのような断層撮影装置は、（K.Hori,T.Fujimoto,K.Kawasaki,H.Nishikawa-Advanced High Speed X-Ray CT Scanner for Measurement and Visualization of Multi-Phase Flow, OECD/CSNI Specialist Meeting, Santa Barbara(CA),1997 ）中に記されている。この断層撮影装置の場合、66個のＸ線源が使用される。１つの分布を算出する測定時間は、ここでは0.5ms である。両装置の場合、放射エネルギーが150keV内にある。このことは、より大きい被測定物向けの用途を強く吸収する（例えば、金属の）部材から除外する。

しかしながら、適切により大きく、それ故に強く吸収する被測定物により良好に適した放射エネルギーを有するガンマ線源を使用することは、ガンマ線源に必要な制御を不可能にする。ガンマ線断層撮影装置の場合、投影方向は、ガンマ線源と検出器とから構成された装置を機械的に回転させることによって、又は複数の検出器から構成された固定されているリングを利用しつつガンマ線源に対して被測定物を回すことによってだけ変更可能である。ガンマ線源をパルス化すること、さらにこのガンマ線源を投影を実現するためにいろいろな注視方向下で電場又は磁場を印加すること、又はビームを偏向させることがさらに可能である。しかしながら、機械的なシステムの走査時間の限界は、数秒である。時間分解能が秒の範囲内である２相流用の公知の断層撮影装置は、被測定物を２秒以内で周回するガンマ線源と共に作動する一方で、複数の検出器から構成されたリングは固定されている（A.C.DeVuono,P.A.Schlosser,F.A.Kulacki and P.Munshi-Design of an Isotopic CT Scanner for Tow-Phase Flow Measurements-IEEE Transactions on Nuclear Science,Vol.NS-27,No.1,Feb.1980）。多数の固定したガンマ線源を利用しない実施の形態（T.Froystein-Flow Imaging by Gamma-ray Tomography: Data Processing and Reconstruction Technique, Systems-Proc.Frontiers in Industrial Process Tomography II,8.-12.4.97,Delft(NL),185-187 ）には、個々の扇形のビーム(Strahlenfaecher) が重畳するので、僅かな数の投影しか得ることができないという欠点がある。したがって、得られる画像再生の品質が悪く、空間的な分解能が十分でない。

本発明の課題は、構造又は構成が速く、周期的に繰り返し変化する被測定物でも、投影の算出を可能にする装置を提供することにある。これらの投影は、瞬間の状況又は吸収状況の周期的に変化する分布の連続した瞬間の状況を示す。分布自体をこれらの状況から再生することができる。連続したビームを放射するガンマ線源が使用できる。

この課題は、本発明により、特許請求の範囲中に記載の特徴によって解決される。この場合、断層撮影装置の検出装置の検出器が信号ディストリビュータを介して信号積分器から構成された多数のバンクに接続されることが重要である。各バンク内では、１つの信号積分器が各検出器に正確に割り当てられている。この場合、信号ディストリビュータは、これらの検出器の信号を最初のバンクから開始してこれらのバンクのうちの１つのバンクの信号積分器だけに常に送る。信号ディストリビュータに接続されている制御ユニットによって、所定の一定の期間ｔ_B−バンク期間とも言う−の経過後に、全ての検出信号が、信号積分器のそれぞれの後続するバンクにさらに切り替わる。装置のこの機能に対しては、同期信号を任意に処理する必要がある。この同期信号は、被測定物の経時変化の完全な周期ｔ_Pの経過後に生成される。この同期信号は、制御ユニットに入力し、被測定物の変化の周期の経過後にこの制御ユニットを信号積分器から成る最初のバンクに切り替えさせ、信号分割過程をそこから新たに開始させる。光源と検出器とから構成された断層撮影装置は、測定のために検出すべき投影に対応する位置ある。後続する積分を零で開始するため、信号積分器がリセットされる。測定過程は、被測定物の予め規定された周期数Ｎ後に中断される。その後に信号積分器から成る個々のバンク内に存在する測定情報が、設定された光源と検出装置の方向によってプリセットされている測定面と方向での投影の検出結果を示す。さらにこの測定面と方向は、バンクの数から生じる期間ｔ_Bに正確に割り当てられている。この期間ｔ_Bは、周期ｔ_Pの一部である。期間(i-1)*t _B<t<i*t_Bに割り当てることのできる１つの投影が、ｉ番目のバンク内に存在する。測定値の統計学的誤差を決定する有効な測定時間ｔ_Mが、記録されている周期Ｐの数と期間ｔ_B〜ｔ_M＝Ｎ＊ｔ_Bとから得られる。同時に、測定値の統計学的な信頼性が、積分を実行する被測定物の周期の回数を増やすことによって常に改良される。

断層撮影測定を実施するため、一般に公知の方法が実施される。すなわち、光源と検出器とから構成された装置がステップごとに回転され、測定過程がこの説明した装置によって各投影方向に対して繰り返される。測定過程が１つと同一の期間ｉに由来する全ての投影で実施されると、断層撮影画像が再生される。すなわち、期間ｉに対する測定面内の調査された分布が得られる。全ての任意に処理可能な期間に対してこの再生を実施した後に、個々の結果が、１つのシーケンスにつなぎ合わされ得る。このシーケンスは、周期的に変化する被測定物の断面画像を再生する。シーケンスの構成を任意に処理する期間の数は、比ｔ_P／ｔ_Bから得られる。

以下に、本発明を２つの実施の形態に関して詳しく説明する。

図１は、本発明の装置の基本構成を示す。

図２は、信号を検出するコンピュータを補充した図１の装置を示す。

両実施の形態は、運転中にあるガスと液体との混合物を送るアキシャルポンプの羽根車内の密度分布を断層撮影的に算出する装置を示す。気体相の特性分布が、液体・ガス・混合物との間の相互作用によって発生する。この気体相の特性分布は、混合物の対応する密度分布に対応する。ガンマ線放射の混合物の吸収量は、場所に固有の混合密度に比例する。密度分布は、ポンプの羽根車の回転に基づいて周期的に変化する。その周期ｔ_Pは、羽根車の１回転の期間に一致する。図１中には、ポンプハウジング１が、羽根車２と共に断面図で概略的に示されている。液体相３又は気体相４で満たされている領域が模範的に示されている。羽根車は、３枚のショベルを有し直径が220mm のスクリュー状の構造である。すなわちこの断面図中には、軸から外側に向かって放射状に延在している羽根車の３つの切断面が示されている。光源５から放射される核種であるセシウム１３７に起因したガンマ線放射が、ポンプを透過する。その放射量は 185GBq ( ギガベクレル) である。エネルギーは662keVである。放射エネルギーが大きいために、ポンプハウジング１及び羽根車２に効率的に透過させることが可能である。

図１中に示された第１の実施の形態は、被測定物の密度分布の投影を連続する期間ｔ_Bの４つの短い期間に対して算出しなければならない。検出アーチ部６が、光源５に対向する側に存在する。この検出アーチ部６は、ガンマ線放射用の独立した64個の検出器７から構成されている。この実施の形態では、光学的に結合された二次電子増倍管によるビスマス・ゲルマニウムから成るシンチレーション結晶及び検出アーチ部６内に組み込まれたパルス出力部を有する信号増幅器が重要である。光源５と検出アーチ部６との間の距離は、730mm である。検出器の結晶の供給面５に面した面の面積は、10×10mm²であり、長さは30mmである。光源５は、扇形のビームを生成するコリメータを装備している。この扇形のビームは、検出アーチ部６に向かって指向されている。検出アーチ部６の方向と光源のコリメータとによって形成される測定面が、羽根車２の回転軸に対して垂直にポンプハウジング１を横断する。周期的に変化する被測定物には、気体４又は液体３で満たされている領域及び画像面に沿って存在する断面から成る、画像面に沿って存在する送り媒体，回転している羽根車２並びにポンプハウジング１がある。

検出器７に入射するガンマ線量子によって発生する電気パルスが、信号切替器８に送られる。この信号切替器８は、これらの検出器７の各々を１つの信号積分器９に接続する。信号積分器９は、第１バンク１０内とその他の３つのバンク１１内に統合されている。図１中には、64個の信号積分器９のうちの最初の３つの積分器だけが示されている。これらの信号積分器９は、存在する64個の検出器７の信号を検出するために必要である。その他の検出器の信号を検出するための配列の続きはそれぞれ、３つの点によって識別される。計数器バンク１１の数は、必要に応じて変更してもよい。総じて、計数カウンタの数をＢで示す。図１の実施の形態では、Ｂ＝４である。

信号積分器９は、この実施の形態では二進計数器である。これらの二進計数器は、検出器７によって検出されたガンマ線源をデジタル式に測定する。信号切替器８が、或る時点に対して検出器７を付随するバンク１０又は１１の計数器９だけに接続する。この場合、図１中に示された切替位置は、測定開始に対する状況に相当する。すなわち、検出器７が、第１バンク１０の計数器９に接続されている。信号ディストリビュータ８は、制御ユニット１２に接続されている。この制御ユニット１２は、検出器７の信号を所定の時間ｔ_B後にその他の計数器バンク１１のそれぞれ直列接続されたバンクの回数器９にさらに切り替えることを信号切替器８に指示する。時間制御の目的のため、制御回路１２は、等間隔のパルスをクロック発生器１３から受け取る。制御ユニット１２は、クロック発生器１３の４番目のパルス後に信号切替器８を二進計数器に接続されていない５番目の切替位置に切り替える。これによって、計数過程が中断される。制御回路１２は、回転パルス発生器１４にさらに接続されている。この回転パルス発生器１４は、羽根車２の回転ごとに１つのパルスを出力する。これらのパルスは、ｔ_Pの間隔で周期的に発生する。このパルスが発生した場合、制御回路１２は、信号切替器８を第１バンクの元の計数器９に切り替える。

羽根車２が所定の回数回転した後に、測定過程が停止される。計数器９内で加算されたパルス数は、それぞれの検出器７によって検出されたガンマ線量子の数に相当する。この場合、各計数器９は、１つの検出器７に正確に割り当てられている。１つの期間が、計数器バンク１０又は１１に対するこの検出器７の付随性によって羽根車２の回転周期内で固定されている。したがって、測定終了後にそれぞれの計数器バンク１０又は１１内に記憶された情報が、回転周期内の既知の期間に対して扇形のビームによって形成された測定面内の被測定物内部の吸収量の分布の入手された投影を示す。時間的に連続している４つの期間が、図１中に示された４つの計数器バンク１０又は１１によって評価され得る。

密度分布又は気体量分布が、一般に公知の方法によって算出され得る。光源５と検出アーチ部６とから構成された装置をステップごとに回転させながら測定過程を繰り返すことによって、一組の独立した投影が、いろいろな注視方向から記録される。１つの計数器バンクと（その他の）同一の計数器バンクから由来する一組の投影から、断層撮影的な再生方法を使用することによって、測定面内の２次元の密度分布が、計数器バンクに割り当てられた期間に対して算出され得る。考察したアキシャルポンプの場合、この期間は、羽根車２の回転角度φの所定の期間に一致する。この場合、回転角度の零点が、回転パルス発生器１４の回転ごとに１回出現するパルスによって決定される。角度の間隔が、以下のように計数器バンクｉの数に対して得られる：(i-1) ・360 °・t _B/t_P< φ<i・360 °・t _B/t_P．同時に、再生された密度分布は、プリセットされている回転角度期間にも正確に割り当てられている。角度分解能は、Δφ＝ 360°・t _B/t_Pである。

この実施の形態の場合、ポンプの羽根車２が約 1500rpmで回転する。ｔ_P＝40msの回転周期が、これから得られる。この実施の形態では、１°よりも良好な角度分解能が実現される。約ｔ_B＝0.1ms のバンク時間が、これから得られる。羽根車２の全ての回転周期を検出できるようにするためには、図１中の計数器バンクの数を少なくともｔ_p／ｔ_B個、すなわち提示された値では少なくとも 400個にする必要がある。この数は、分解すべき角度ステップの数に一致する。したがって、全ての回転周期を完全に検出しなければならないときは、計数器バンクの数を４個から 400個に増やすことが必要である。この実施の形態で使用される64個の検出器の場合、図１による装置に関しては、計数器ユニットの総数が少なくとも 400×64＝ 25600個である。これに関連する回路経費を低減するため、図２中の第２の実施の形態を提示する。

図１中の実施の形態と比較すると、装置はここではデータ検出コンピュータ２０だけが拡張される。計数器バンクの数は、図１中の装置に比べて２つの計数器バンク１５，１６に減少している。図２中には、存在する64個の検出器に割り当てられている64個の計数器のうちの最初の３個の計数器だけが同様に示されている。これらの両計数器バンク１５，１６の切替側が、信号スイッチ１７によって割り当てられている検出器７に接続される。その結果、これらの両バンク１５又は１６のうちの常に一方のバンクの計数器だけが、検出器７で記録されたガンマ量子を検出する。検出器７に接続されていないその都度のバンクの計数器９のデジタル状況が、データバス１８及びデータ検出コンピュータ２０のパラレルインターフェース１９を通じて伝送される。このコンピュータ２０は、バス切替スイッチ２１を制御することによってデータ伝送を制御する。このバス切替スイッチ２１は、選択入力部（チップ選択入力部）を有するバスドライバー回路を使用することによって実現される。このバス切替スイッチ２１は、読み取るべきバンクの計数器１５又は１６の出力部をコンピュータ２０のパラレルインターフェース１９に連続して接続させる。計数動作と読み取り動作との間のそれぞれのバンクの切替えは、制御ユニット１２によって実行される。この場合、切替信号が、図２中に示したように信号スイッチ１７に対して並列にバススイッチ２２とデータ検出コンピュータ２０とに伝送される。バンク１５の計数器９が検出器７のパルスを検出し、バンク１６の計数器９がコンピュータ２０によって連続して読み取られる場合、図２中に示された回路位置はこの状況に一致する。

計数結果が、データ検出コンピュータ２０内にソフトウェア的にさらに加算される。データフィールドが、コンピュータの記憶器内に構成される。このデータフィールドは、データマトリックスのスプリットと行の形態で構成されている。この場合、スプリットの数は、検出器７の数に一致する。行の数は、分解すべき角度ステップの数に一致する。計数器１５又は１６から連続して読み込まれたデータは、マトリックスの１行の記憶器の値に加算される。計数器バンク１５，１６の交換後に、コンピュータ２０は、この加算をその次の後続するマトリックスの行で続行する。さらにこのコンピュータ２０は、パルスを回転パルス発生器１４から受け取る。これらのパルスはそれぞれ、羽根車２が完全に１回転したことを示す。これらのパルスのうちの１つのパルスが発生すると、データマトリックスの最初の行が、加算によってそれぞれ再び開始される。この測定過程は、羽根車２のプリセットされた所定の回転数後に停止される。このとき、計数結果が、データマトリックス内に記憶されている。これらの計数結果は、図１の装置によって得られる結果に相当する。この場合、２×64個の計数器しか必要としないので、ハードウェア経費が減少する。

本発明の装置の基本構成を示す。信号を検出するコンピュータを補充した図１の装置を示す。

符号の説明

１ポンプハウジング
２羽根車
３液体相
４気体相
５光源
６検出アーチ部
７検出器
８信号切替器
９信号積分器
１０第１バンク
１１計数器バンク
１２制御回路
１３クロック発生器
１４回転パルス発生器
１５計数器
１６計数器
１７切替スイッチ
１８データバス
１９パラレルインターフェース
２０データ検出コンピュータ
２１バス切替スイッチ
２２切替スイッチ

Claims

ビームを連続して放射する１つの光源及びこの光源から見える被測定物の後方に存在するこのビーム用検出器から構成された装置を有する、周期的に変化する被測定物のビーム吸収量の投影を検出する装置において、これらの検出器（７）はそれぞれ、１つの信号スイッチ（８）を介して信号積分器（９）に接続されていて、これらの信号積分器（９）は、１つの第１バンク（１０）とその他の複数のバンク（１１）内に統合されていること、この信号スイッチ（８）は、これらの検出器（７）を同一時点に対してこれらのバンク（１０）又は（１１）のうちの１つのバンクの信号積分器（９）だけに接続すること、この信号スイッチ（８）は、１つの制御ユニット（１２）に接続されていて、この制御ユニット（１２）の入力部が、信号スイッチ（８）をさらに切り替えるために１つのクロック発生器（１３）に接続されていること、及び、この制御ユニット（１２）の入力部が、信号スイッチ（８）を第１バンク（１０）の信号積分器（９）にリセットするために同期信号発生器（１４）に接続されていることを特徴とする装置。
同期信号発生器（１４）は、後続接続されたディスクリミネータを有する位相角検出器として構成されていて、このディスクリミネータは、被測定物の周期的に変化する部材（２）に接続されていることを特徴とする請求項１に記載の装置。
検出器（７）は、パルス出力部と共に構成されていること、及び、信号積分器（９）は、パルス計数器であることを特徴とする請求項１に記載の装置。
請求項１又は３に記載の装置において、検出器（７）はそれぞれ、信号スイッチ（１７）を介してパルス計数器として構成された２つの信号積分器（９）に接続されていて、これらの信号積分器（９）は、２つのバンク（１５）及び（１６）内に統合されていること、信号スイッチ（１７）は、検出器（７）を同一時点に対してこれらの両バンク（１５）又は（１６）のうちの１つのバンクの信号積分器（９）に接続すること、及び、バンク（１５）及び（１６）の信号積分器（９）のデジタル出力部が、１つのバススイッチ（２２）と１つのデータバス（１８）を介して１つのデータ検出コンピュータ（２０）に交互に接続されていること、及び、信号スイッチ（１７）及びバススイッチ（２２）は、１つの共通の制御ユニット（１２）に接続されていることを特徴とする請求項１又は３に記載の装置。
検出器（７）は、電気的なアナログ出力部と共に構成されていること、及び、信号積分器（９）は、アナログ積分器であることを特徴とする請求項１又は２に記載の装置。
請求項１又は３に記載の装置において、検出器（７）はそれぞれ、信号スイッチ（１７）を介してパルス計数器として構成された２つの信号積分器（９）に接続されていて、これらの信号積分器（９）は、２つのバンク（１５）及び（１６）内に統合されていること、信号スイッチ（１７）は、検出器（７）を同一時点に対してこれらの両バンク（１５）又は（１６）のうちの１つのバンクのアナログ積分器（９）に接続すること、及び、バンク（１５）及び（１６）のアナログ積分器（９）のアナログ出力部が、１つのアナログ・デジタル変換器と１つのバススイッチ（２２）と１つのデータバス（１８）を介して１つのデータ検出コンピュータ（２０）に交互に接続されていること、及び、信号スイッチ（１７）及びバススイッチ（２２）は、１つの共通の制御ユニット（１２）に接続されていることを特徴とする装置。
クロック発生器（１３）は、被測定物に装着された１つのセンサによって代用され、このセンサは、被測定物の変化の周期ごとにこの被測定物の変化の確定された位相に対してパルスを出力することを特徴とする請求項１，４又は６に記載の装置。
各バンク（１０）及び（１１）は、個々の検出器（７）のうちの１つの検出器だけと個々の信号積分器（９）のうちの１つの信号積分器だけを考慮に入れることを特徴とする請求項１，４又は６に記載の装置。
検出器（７）は、直線状の検出アレイで又はアーチ状の検出器（６）で配置されていることを特徴とする請求項１，４又は６に記載の装置。
検出器（７）が、２次元のマトリックスで配置されていることを特徴とする請求項１，４又は６に記載の装置。